In toate calculatoare moderne Sunt utilizate surse de alimentare standard ATX. Anterior, au fost utilizate surse de alimentare standard AT; acestea nu aveau capacitatea de a porni de la distanță un computer și unele soluții de circuit. Introducerea noului standard a fost asociată și cu lansarea de noi plăci de bază. Tehnologia calculatoarelor s-a dezvoltat rapid și se dezvoltă, așa că este nevoie de îmbunătățirea și extinderea plăcilor de bază. Acest standard a fost introdus în 2001.

Să vedem cum funcționează o sursă de alimentare ATX pentru computer.

Aranjarea elementelor pe tablă

Mai întâi, aruncați o privire la imagine, toate unitățile de alimentare sunt etichetate pe ea, apoi ne vom uita pe scurt la scopul lor.

Și aici este schema circuitului electric, împărțită în blocuri.

La intrarea sursei de alimentare există un filtru de interferență electromagnetică format dintr-un inductor și un condensator (1 bloc). Este posibil ca sursele de alimentare ieftine să nu o aibă. Filtrul este necesar pentru a suprima interferențele în rețeaua de alimentare care rezultă din funcționare.

Toate sursele de alimentare cu comutație pot degrada parametrii rețelei de alimentare; interferențe nedorite și armonici apar în ea, care interferează cu funcționarea dispozitivelor de transmisie radio și alte lucruri. Prin urmare, prezența unui filtru de intrare este foarte de dorit, dar tovarășii din China nu cred așa, așa că economisesc pe tot. Mai jos vedeți o sursă de alimentare fără un șoc de intrare.

În continuare, tensiunea de rețea este furnizată, printr-o siguranță și un termistor (NTC), acesta din urmă este necesar pentru încărcarea condensatoarelor filtrului. După puntea de diode, este instalat un alt filtru, de obicei o pereche de altele mari; aveți grijă, există multă tensiune la bornele lor. Chiar dacă sursa de alimentare este oprită din rețea, ar trebui mai întâi să le descărcați cu un rezistor sau o lampă incandescentă înainte de a atinge placa cu mâinile.

După filtrul de netezire, tensiunea este furnizată circuitului blocarea pulsului nutriția este complexă la prima vedere, dar nu este nimic de prisos în ea. În primul rând, sursa de tensiune de așteptare (blocul 2) este alimentată; aceasta poate fi realizată folosind un circuit auto-oscilator, sau poate pe un controler PWM. De obicei - un circuit convertor de impulsuri pe un tranzistor (convertor cu un singur ciclu), la ieșire, după transformator, este instalat un convertor liniar de tensiune (KRENK).

Un circuit tipic cu un controler PWM arată cam așa:

Iată o versiune mai mare a diagramei în cascadă din exemplul dat. Tranzistorul este situat într-un circuit auto-oscilator, a cărui frecvență de funcționare depinde de transformatorul și condensatorii din cablajul său, tensiunea de iesire din ratingul diodei zener (în cazul nostru 9V) care joacă rolul de feedback sau element de prag care degajează baza tranzistorului atunci când se atinge o anumită tensiune. Este stabilizat suplimentar la un nivel de 5V de un stabilizator liniar integrat L7805 de tip serie.

Tensiunea de așteptare este necesară nu numai pentru a genera semnalul de pornire (PS_ON), ​​​​dar și pentru a alimenta controlerul PWM (blocul 3). Sursele de alimentare ATX pentru computere sunt cel mai adesea construite pe cipul TL494 sau analogii acestuia. Acest bloc este responsabil pentru controlul tranzistorilor de putere (blocul 4), stabilizarea tensiunii (folosind feedback) și protecția la scurtcircuit. În general, 494 este folosit foarte des în tehnologia impulsurilor; poate fi găsit și în surse de alimentare puternice pentru benzi LED. Aici este pinout-ul lui.

Dacă intenționați să utilizați o sursă de alimentare pentru computer, de exemplu pentru alimentare Banda LED, va fi mai bine dacă încărcați puțin liniile de 5V și 3.3V.

Concluzie

Sursele de alimentare ATX sunt excelente pentru alimentare modele de radio amatoriși ca sursă pentru laboratorul de acasă. Sunt destul de puternice (de la 250, iar cele moderne de la 350 W), și se găsesc pe piața secundară pentru bănuți, sunt potrivite și modelele vechi AT, pentru a le porni trebuie doar să scurtcircuitați cele două fire care înainte mergi la butonul unitate de sistem, nu există semnal PS_On pe ele.

Dacă intenționați să reparați sau să restaurați astfel de echipamente, nu uitați de reguli munca sigura cu electricitate, că există tensiune de rețea pe placă și condensatoarele pot rămâne încărcate mult timp.

Porniți sursele de alimentare necunoscute printr-un bec pentru a evita deteriorarea cablajului și a urmelor plăcii de circuit imprimat. Dacă aveți cunoștințe de bază de electronică, acestea pot fi transformate într-un încărcător puternic pentru baterii auto sau . Pentru a face acest lucru, circuitele de feedback sunt modificate, sursa de tensiune de așteptare și circuitele de pornire a unității sunt modificate.

Sursele de alimentare moderne, în general, și pentru un computer în special, sunt dispozitive destul de complexe. Numai există mai mult de o duzină de caracteristici electrice principale și există, de asemenea, caracteristici de zgomot, termice și dimensiunea greutății. Toate sursele de alimentare standard ATX sunt convertoare de impulsuri cu diferite variante de design de circuite, dar cu un singur principiu de funcționare. Fără echipament special, sub formă de sarcini controlate, un osciloscop și alte dispozitive, este imposibil să se testeze conformitatea cu standardul caracteristicilor specificate pe autocolant și în pașaportul sursei de alimentare. Cea mai simplă întrebare este „Este sursa de alimentare XXX suficientă pentru a opera computerul UUU?” de fapt nu este deloc atât de simplu. Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să vă familiarizați cu diferitele caracteristici ale surselor de alimentare existente și cu consumul tipic al hardware-ului computerului.

Caracteristicile sursei de alimentare

Toate caracteristicile și cerințele principale sunt descrise într-o măsură sau alta în documentele cunoscute sub numele de Ghid de proiectare a sursei de alimentare ATX12V Versiunea 2.2, Ghid de proiectare a sursei de alimentare SSI EPS12V Versiunea 2.91 și similare. Această documentație este destinată producătorilor de surse de alimentare pentru a asigura compatibilitatea echipamentului lor cu standardul ATX general acceptat. Aceasta include caracteristicile geometrice, mecanice și, desigur, electrice ale dispozitivelor. Toată documentația este disponibilă în formă deschisă pe Internet (ATX12V PSDG/SSI EPS PSDG). Iată principalele subiecte abordate în această documentație. Merită să începeți cu cea mai importantă valoare, care este indicată pe fiecare sursă de alimentare disponibilă în vânzarea cu amănuntul.

• Puterea de sarcină admisă

Fiecare sursă de alimentare are mai multe canale de ieșire cu tensiuni diferite și este proiectată pentru o anumită putere pe termen lung pentru fiecare dintre ele. Standardul modern prescrie prezența canalelor cu tensiuni de +5V, +12V, +3,3V, -12V și o tensiune de așteptare de +5V. Puterea totală este de obicei indicată în wați pe un autocolant (în engleză sună ca Putere Totală). Această valoare este suma tuturor puterilor pentru fiecare canal și este ușor de calculată prin însumarea produsului dintre curenți și tensiunile corespunzătoare. De exemplu, avem o sursă de alimentare cu o putere de 500 wați, cu curenții admisibili indicați: +3.3V 30A, +5V 30A, +12V 40A, -12V 0.8A, +5Vd 2.5A. Înmulțind și însumând, obținem cifra finală (250+480+9,6+12,5) = 752,1 W. De ce scrie 500W pe autocolant? Faptul este că există o dependență reciprocă a canalelor puterii lor maxime comune. Autocolantul spune că putere maxima pe canalele +3,3V și +5V nu poate depăși 152 W în niciun caz, iar puterea totală totală a canalelor +12V și +3,3 și 5V nu trebuie să depășească 480 W. Adică putem încărca blocul la putere maximă la +12V, lăsând canalele de joasă tensiune descărcate, sau cu putere maximă la canalele +3,3 și +5V (152 W în cazul nostru), putem folosi doar 328 W la + 12V. Prin urmare, atunci când faceți calcule, trebuie să fiți atenți și să acordați întotdeauna atenție combinației de încărcare permisă pentru fiecare linie. Acest lucru este de obicei indicat pe un autocolant, sub forma unei celule comune cu o singură valoare de putere pentru mai multe canale.

Ținând cont de acest factor, noua recalculare a puterii va arăta astfel: 152+328+9.6+12.5=502.1 W, sau 0+480+9.6+12.5=502.1 W, sau oricare dintre variațiile permise între aceste două valori extreme ​de distribuție a energiei pe canale. Pe baza acestui fapt, apare întrebarea - cum se testează unitatea: la sarcină maximă prin canale de joasă tensiune sau la puterea maximă a canalului +12V? Sau poate la o valoare intermediară? Să luăm în considerare acest punct mai detaliat mai târziu.

De asemenea, nu confundați parametrii de putere maximă pe termen lung și puterea de vârf (Total Peak Power), permisă pentru o perioadă scurtă de timp (17 secunde conform ATX 2.2 și 12 secunde conform EPS 2.91). De exemplu, o sursă de alimentare cu o putere nominală de 500 W poate produce până la 530 W la vârf, dar nu este de dorit ca o sursă de alimentare să funcționeze în mod constant peste puterea nominală, deoarece marja de siguranță a componentelor poate să nu fie foarte mare. , iar artificiile neplăcute vor avea loc în vara fierbinte.

• Nivelul de abatere admisibil al tensiunii

Această caracteristică este una dintre principalele și determină abaterea admisă a fiecărei tensiuni. Va fi mai convenabil și mai clar să prezentați aceste valori ca două tabele preluate din standardul EPS 2.91:

Tabelul 20 reflectă nivelul maxim admisibil de abateri, iar tabelul 21 este opțional, cu limite mai stricte relevante pentru stațiile grafice și servere. Dacă abaterea tensiunii este sub 5-10% din prag, este posibil să apară defecțiuni ale computerului sau reporniri spontane în timpul sarcinii grele pe procesor sau pe placa video. O tensiune prea mare afectează negativ funcționarea termică a convertoarelor de pe placa de bază și plăcile de expansiune și, de asemenea, poate deteriora circuitele sensibile ale hard diskului sau poate cauza uzură crescută. Ghidul de proiectare a sursei de alimentare ATX, mai loial, reglementează suplimentar, pentru canalele cu o tensiune de +12V, o abatere admisă de 10% la sarcina de vârf pe aceste canale. În acest caz, tensiunea canalului +12V2 (utilizată de obicei pentru alimentarea procesorului) nu ar trebui să scadă sub +11 V.

• Nivel de ondulare

Nu mai puțin importantă sunt vârfurile de tensiune minime posibile (unduri) pe fiecare linie. Cadrul acceptabil este descris în standard ca fiind obligatoriu și arată astfel:

Sursele de ondulare sunt de obicei circuite convertoare din interiorul sursei de alimentare în sine, precum și consumatori puternici cu un model de consum în impulsuri, cum ar fi procesoarele și plăcile video. Hard disk-urile și unitatea de cap magnetică pe care le conțin pot crea, de asemenea, explozii de interferență în timpul mișcărilor frecvente, dar puterea lor este mult mai mică.

• Tensiune de intrare, eficiență și PFC

Sursa de alimentare trebuie să funcționeze în toate modurile permise cu următoarele tensiuni de intrare:

Tensiunile enumerate în tabelul de mai jos nu ar trebui să provoace deteriorarea circuitului de alimentare. O pierdere a tensiunii de rețea pentru orice perioadă de timp, în orice moment în timpul funcționării, nu ar trebui, de asemenea, să conducă la o defecțiune a unității. Când este pornit, curentul de încărcare al condensatorilor de înaltă tensiune nu trebuie să depășească valorile nominale ale circuitelor de intrare (siguranțe, diode redresoare și circuite de limitare a curentului).

Există un mit că mai mult bloc puternic sursa de alimentare consumă mai multă putere de la priză în comparație cu fratele său de putere redusă și ieftin. De fapt, situația opusă apare adesea în realitate. Fiecare unitate are pierderi de energie la transformarea tensiunii de la rețea în tensiune continuă de joasă tensiune care merge la componentele computerului. Eficiența (eficiența) unei unități moderne ieftine oscilează de obicei în jurul valorii de 65-70%, în timp ce modelele mai scumpe pot oferi o eficiență de operare de până la 85%. De exemplu, conectând ambele unități la o sarcină de 200 W (cam ceea ce consumă majoritatea computerelor), vom obține o pierdere de 70 W în primul caz și doar 30 W în al doilea. Economii de 40 de wați cu o funcționare zilnică a computerului de 5 ore pe zi și o lună de 30 de zile vă vor ajuta să economisiți 6 kW la factura de energie electrică. Desigur, aceasta este o cifră mică pentru un computer, dar dacă luați un birou cu 100 de computere, atunci cifra poate fi vizibilă. De asemenea, merită luat în considerare faptul că eficiența conversiei variază în funcție de putere diferităîncărcături. Și deoarece eficiența maximă apare în intervalul de sarcină 50-70%, nu există niciun sens practic în achiziționarea unei surse de alimentare cu o rezervă de putere dublă sau mai mare.

Eficiența de operare ar trebui să depășească 70% pentru încărcare completă și 65% pentru încărcare de 20%. În acest caz, eficiența recomandată este de cel puțin 75% sau mai bună. Există un sistem de certificare voluntar pentru producători, cunoscut sub numele de Plus 80. Toate sursele de alimentare care participă la acest program au eficiențe de conversie de peste 80%. În prezent, lista producătorilor participanți la inițiativa Plus 80 include peste 60 de articole.

De asemenea, eficiența sursei de alimentare nu trebuie confundată cu o astfel de caracteristică precum factorul de putere (Factor de putere). Există putere reactivă și putere activă, iar factorul de putere reflectă raportul dintre puterea reactivă și consumul total de energie. Majoritatea surselor de alimentare fără circuite de corecție au un factor de putere de 0,6-0,65. Prin urmare, sursele de alimentare comutatoare creează în mare măsură putere reactiva, iar consumul lor apare ca impulsuri puternice în timpul vârfurilor undei sinusoide ale tensiunii de rețea. Acest lucru creează interferențe la sursa de alimentare, care pot afecta alte dispozitive alimentate de aceeași sursă de alimentare. Pentru a elimina această caracteristică, sunt utilizate scheme cu corecție pasivă a factorului de putere (PFC pasiv) și activ (PFC activ). Un PFC activ face față în mod eficient acestei sarcini, fiind în esență un convertor între sursa de alimentare în sine și rețea. Factorul de putere în blocuri care utilizează APFC ajunge cu ușurință la 0,97-0,99, ceea ce înseamnă că există aproape o absență completă a unei componente reactive în consumul de alimentare. Circuitul pasiv de corecție a factorului de putere este un inductor masiv conectat în serie cu firele de alimentare. Cu toate acestea, este semnificativ mai puțin eficient și în practică crește factorul la 0,7-0,75. Din punctul de vedere al computerului și al consumatorului, practic nu există nicio diferență între o unitate cu APFC și o unitate fără nicio corecție; utilizarea primei este benefică companiilor de alimentare.

• Liniile de semnal PSON și PWOK

PSON (Power Supply ON) este o linie specială de semnal pentru pornirea/oprirea sursei de alimentare prin logica plăcii de bază. Când acest semnal nu este conectat la masă, sursa de alimentare trebuie să rămână oprită, cu excepția canalului +5V (standby). La zero logic (tensiune sub 1 V), logica pornește sursa de alimentare. PWOK (Power OK) este o linie de semnal prin care sursa de alimentare informează placa de bază că toate liniile de ieșire sunt în stare normală și stabilizarea se realizează în limitele specificate de standard. Timpul de întârziere pentru apariția semnalului în timpul funcționării normale a sursei de alimentare din momentul aplicării unui zero logic prin PSON este de 900 ms.

• Circuite de protectie

Sursa de alimentare trebuie să aibă circuite de protecție care vor opri ieșirile principale în situații de urgență. Protecția trebuie să blocheze repornirea până când reaparitie semnal de pornire pe firul PSON. protectie la supracurent ( Supracurent Protecție, OCP) este necesară pentru liniile +3.3, +5, +12, -12, +5 (standby), pragul minim de răspuns este de 110%, maximul este de 150%. În caz de suprasarcină, unitatea trebuie să se oprească și să nu pornească până când apare semnalul de pornire sau până când tensiunea de la rețea este complet dezactivată. Protecția la supratensiune (OVP) este, de asemenea, necesară și trebuie monitorizată chiar în sursa de alimentare. Tensiunea nu trebuie să depășească niciodată cele specificate în Tabelul 29.

Protecția la supraîncălzire (OTP) a surselor de alimentare nu este o caracteristică obligatorie, de aceea este foarte important să respectați condițiile de funcționare ale surselor de alimentare în carcase înghesuite sau în locuri cu ventilație slabă. Temperatura maximă a aerului în timpul funcționării nu trebuie să depășească +50°C. Unii producători calculează și indică puterea sursei de alimentare la o temperatură scăzută de +25, sau chiar +15°C, iar încercarea de a încărca un astfel de produs cu puterea indicată pe vreme caldă poate duce la un final neplăcut. Acesta este exact cazul când nota al șaselea punct de jos contează. Dacă putem găsi un interval de temperatură acceptabil pentru un anumit model de bloc în timpul testelor, indicăm acest lucru explicit în tabelul cu caracteristici.

Apărare din scurt circuit(Short Curcuit Protection, SCP) – este obligatoriu pentru toate sursele de alimentare, verificat prin conectarea scurtă a magistralei de alimentare între canale și masa sursei de alimentare.

• Câteva despre împărțirea canalului +12V în mai multe „virtuale”.

Separarea enervantă a canalelor este cauzată de cerința standardului de siguranță EN60950, care impune ca limita de curent pentru contactele accesibile utilizatorului să fie limitată la 240 VA. Deoarece puterea totală totală a canalului +12V în sursele de alimentare puternice poate depăși această valoare, s-a decis introducerea diviziunii în mai multe canale separate cu protecție individuală a curentului mai mică de 20A. Aceste canale separate nu trebuie să aibă stabilizare individuală în interiorul unității de alimentare. Prin urmare, de fapt, aproape toate sursele de alimentare au un canal de curent mare +12V, indiferent de număr canale virtuale. Deși există mai multe modele pe piață cu stabilizatori cu adevărat separați și mai multe linii independente de +12V, aceasta este doar o excepție. regula generala. Pentru componentele computerului, separarea canalelor virtuale și reale nu afectează în niciun fel, iar acele componente care pot necesita un curent mai mare de 18-20A au capacitatea de a conecta două canale separate. Deci, conectorul de alimentare cu 8 pini al procesorului de pe plăcile de bază are două contacte pentru fiecare dintre cele două canale și de vârf. placi video NVIDIAși AMD au doi conectori cu 6 pini (sau o combinație de 6 pini și 8 pini, cum ar fi Radeon 2900 XT, Radeon HD 3870 X2, GeForce 9800 GX2).

Pe lângă caracteristicile electrice, există și cele fizice. Fiecare bloc care pretinde că respectă factorul de formă ATX trebuie să aibă o lățime de 150 mm și o înălțime de 86 mm. Adâncimea blocului poate varia de la 140 mm la 230 mm sau mai mult.

• Echipamentul de cablu al unității

Sursele de alimentare existente sunt echipate cu o masă de cabluri cu tipuri diferite conectori. Informațiile despre lungimile și cantitățile lor vă vor permite să determinați înainte de a cumpăra dacă se potrivesc model specific pentru carcasa necesară, sau va trebui să cumpărați adaptoare și extensii suplimentare. Toți acești parametri sunt afișați sub formă de tabel pentru fiecare dintre blocurile testate. Partea superioară conține cabluri nedemontabile, iar dedesubt, în cazul firelor detașabile, numărul și lungimile tuturor cablurilor cu conectori sunt indicate indentate.

Dacă există mai mulți conectori pe un fir, lungimile fiecăruia sunt scrise pe rând. De exemplu, lungimea totală a cablului din exemplul de mai sus pentru ultimul conector SATA este 45+15+15 = 75cm. Conectori non-standard, de exemplu, un cablu de monitorizare a vitezei ventilatorului cu 3 pini sau adaptoare sunt indicate în rândurile inferioare ale tabelului. Pe lângă listarea cablurilor și a tipurilor acestora, se determină grosimea firelor utilizate în cabluri, prezența unor fire suplimentare pentru monitorizarea și compensarea rezistenței firelor la conector (așa-numitele fire Vsense).

• Zgomotul sistemului de răcire

Aproape toate sursele de alimentare sunt echipate cu un ventilator pentru a răci activ componentele din interiorul carcasei. În plus, ventilatorul evacuează și aerul încălzit din interiorul carcasei computerului spre exterior, în mediu. Majoritatea surselor de alimentare moderne au un ventilator de 120 mm situat pe peretele de jos. Din ce în ce mai mult, există modele cu ventilator de 135 sau chiar 140 mm, datorită cărora nivelurile de zgomot pot fi reduse, menținând în același timp eficiența răcirii. Cu toate acestea, modelele mai vechi și puternice folosesc încă un ventilator de 80 mm în peretele din spate, care evacuează aerul din unitatea de alimentare către exterior. Variațiile sunt, de asemenea, posibile folosind diferite locații ale ventilatoarelor sau folosind mai multe ventilatoare. Aproape toate unitățile sunt echipate cu un circuit pentru controlul dinamic al vitezei ventilatorului, în funcție de temperatura din interiorul unității de alimentare (cel mai adesea temperatura radiatorului cu diode stabilizatoare).

Puterea consumată de diferite componente

Cea mai mare pondere a consumului de energie revine procesorului central și plăcilor video. Există o mulțime de calculatoare diferite de consum de computere pe Internet. Produce rezultate destul de sigure. Sistemul nostru de testare bazat pe CPU Intel Xeon 3050, placa de baza Intel DP35DP, patru module de memorie DDR2, placi video NVIDIA GeForce 6600GT și trei hard disk-uri Seagate ST3320620AS, conform calculatorului, necesită o sursă de alimentare cu o putere de 244 W. Consumul real măsurat al sistemului sub sarcină a ajuns la 205 W. Numerele sunt similare, iar a avea unele rezerve de putere nu va strica, deoarece configurația PC-ului se poate schimba în timp, de exemplu, se va adăuga un alt hard disk sau placa video va fi înlocuită cu una mai puternică. Va fi neplăcut să schimbați sursa de alimentare cu fiecare astfel de înlocuire. Procesoare moderne cu 4 nuclee bazate pe 65 nm nuclee Intelși AMD necesită până la 100-140 W de putere (fără overclocking) și 45-nm Intel core 2 Extreme QX9650 se mulțumește cu 75-80W la sarcină maximă. Plăcile video mai vechi de la NVIDIA și ATI sunt mult mai vorace și tandem de două placi video GeForce 8800 Ultra sau ATI Radeon HD 3870 X2 poate necesita până la 350-450 W numai pentru subsistemul grafic. În astfel de configurații, este logic și necesar să folosiți surse de alimentare adecvate cu o putere de 500-600W. Componentele rămase consumă puțin, un hard disk abia atinge marcajul de 15-25W în timpul pornirii și poziționării capului, modulul de memorie necesită în medie 4-10W, carduri periferice - 5-25W. Sistemele de răcire, cu excepția complexelor care folosesc elemente termoelectrice, consumă și ele puțin: 10-40W.

Metodologie și stand de testare

Acum este puțin clar că pentru a testa complet sursa de alimentare, nu este suficient să măsurați pur și simplu tensiunea la ieșiri cu un voltmetru. Acest lucru poate arăta doar absența unor probleme evidente și grave în funcționarea sursei de alimentare, dar nimic mai mult. Principala problemă cu furnizarea de energie de calitate este de obicei incapacitatea sursei de alimentare de a furniza curentul necesar pentru fiecare componentă a computerului sau abaterea excesivă a tensiunii de la valoarea nominală. Toate variantele posibile ale testării folosind „metoda voltmetrului” pot arăta doar că computerul este capabil să funcționeze la o anumită sarcină, la un anumit moment în timp, dar nu arată deloc câtă putere poate produce efectiv sursa de alimentare și nu arată ce se va întâmpla cu sursa de alimentare, dacă sarcina depășește puterea admisă.

Pentru a testa și a afla caracteristici tehnice Fiecare sursă de alimentare este conectată la un suport special, care vă permite să măsurați simultan nivelurile de tensiune și curent pe toate canalele de ieșire din mod automat. Înainte de testarea la banc, toate sursele de alimentare sunt dezasamblate, fotografiate, calitatea lipirii și instalării este verificată, iar componentele de pe plăci sunt inspectate pentru defecte. Dacă sunt disponibile, acestea sunt descrise în articol, cu referire la faptul că o anumită unitate se poate dovedi a fi defectă, ca orice alt echipament electronic complex. De asemenea, este furnizată întotdeauna o fotografie a autocolantului sursei de alimentare, cu valorile de putere permise pentru toate canalele. Dacă densitatea de instalare permite, se efectuează o revizuire a bazei elementului aplicat și a caracteristicilor soluțiilor schematice. Există adesea o situație în care companiile nu se dezvoltă singure, ci vând doar surse de alimentare terțe de la companii OEM. Acest lucru poate fi determinat de obicei de codul de certificare UL, care este rareori ascuns și este imprimat pe o etichetă cu parametrii principali și arată ca „E123456”. Exemplu de utilizare acest principiu este OCZ, Tagan, ThermalTake și alții. Puteți determina dacă un cod aparține numelui producătorului pe site-ul web UL Online Certifications Directory, căutând codul de pe autocolant în coloana UL File Number.

Pentru produsele ambalate, ambalajul și accesoriile suplimentare sunt revizuite. În aceeași etapă, datele despre puterea unității și canalele de pe autocolantul sursei de alimentare sunt introduse în programul de control al standului și toți conectorii necesari sunt conectați în conformitate cu distribuția canalelor. Este verificată funcționarea circuitelor de protecție la scurtcircuit (fiecare linie este conectată în serie la magistrala de masă), precum și protecția la suprasarcină pe canale. Bloc pentru măsurarea parametrilor rețelei de intrare activat acest moment este în curs de dezvoltare, prin urmare măsurătorile eficienței, factorului de putere și funcționării sursei de alimentare la diferite intervale de tensiune de intrare nu sunt efectuate temporar. După o verificare de bază a funcționării sursei de alimentare, sunt luate grafice caracteristice de sarcină încrucișată (CLC). De obicei, pentru a stabiliza tensiunile de +12V și +5V în sursele de alimentare, se utilizează un circuit de comutare de grup, care egalizează valoarea medie aritmetică dintre aceste două tensiuni. Un astfel de dispozitiv este ușor vizibil atunci când se revizuiește structura internă a sursei de alimentare; pentru stabilizatorul de grup, se utilizează un inductor cu diametru mai mare și unul cu diametru mai mic pentru canalul +3,3V, care este stabilizat separat. Aceste șocuri sunt de obicei situate în apropierea punctului de conectare al cablurilor canalului de ieșire a sursei de alimentare.

Dezavantajul acestei scheme de conectare este că tensiunile +12V și +5V sunt foarte dependente una de cealaltă. Sub sarcină mare pe +12V, tensiunea pe canalul de +5V descărcat începe să crească. Situația inversă este, de asemenea, echivalentă; funcționează un fel de principiu de „swing”. În computerele moderne, întreaga sarcină puternică cade pe +12V; un procesor quad-core și mai multe plăci video pot crea cu ușurință o sarcină de aproximativ 30A, cu sarcină aproape zero la +5 și +3,3V.

O abordare mai preferabilă este utilizarea bobinelor separate pentru a stabiliza fiecare tensiune în mod independent. Cu toate acestea, acest lucru necesită spațiu suplimentar placă de circuit imprimat, iar șocurile în sine costă bani, așa că această soluție este utilizată numai în surse de alimentare destul de scumpe. În plus, în blocuri pot fi utilizate circuite suplimentare pentru a stabiliza tensiunile, iar eficiența funcționării acestora este destinată să fie afișată clar pe graficul KNH.

Ca sarcină, precum și pentru a simplifica și automatiza testarea, a fost dezvoltat și fabricat un stand bazat pe microcontrolerul ATMEL AT91SAM7A3 RISC. Pentru încărcare sunt utilizate șase canale identice independente. Caracteristicile fiecăruia dintre ele sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Din punct de vedere fizic, electronica si placile standului sunt montate folosind rack-uri pe un radiator din aluminiu cu dimensiunile de 750x122x38 mm. Întrerupătoarele de alimentare în sine sunt instalate pe peretele radiatorului. Pentru racirea radiatorului se folosesc ventilatoare puternice Nidec Beta V si Delta DFB1212SHE de dimensiunea 120x38, iar rotorul fiecaruia se roteste cu o viteza de peste 4000 rpm.

Capacitățile standului sunt destul de largi și includ în prezent:

• Activarea/dezactivarea sursei de alimentare folosind controlul semnalului PSON
• Monitorizare continuă a stării semnalului PWOK
• Măsurarea curenților și tensiunilor pentru fiecare dintre canalele principale
• Setarea unei sarcini date pe oricare dintre canale
• Calibrare stand pentru măsurători precise

Standul în sine are o indicație a stării tuturor liniilor de alimentare, și anume: PWON, PSON, +3.3V, +5V, +12V1, +12V2, +12V3, +12V4, +5standy (standby), -12 , -5 (pentru BP vechi). Există, de asemenea, câteva alte LED-uri de control. Pentru a conecta sursa de alimentare testată la suport, există un conector ATX cu 24 de pini, patru conectori de alimentare PCI-Express cu 8 pini, un conector cu 8 pini pentru cablul procesorului și opt conectori periferici cu 4 pini.

Pentru a controla funcționarea standului, configurația și controlul acestuia, o specialitate software, care rulează sistemul de operare Windows, care schimbă constant date cu microcontrolerul standului. Comunicarea se realizează folosind interfață USB, care este disponibil pe orice PC modern.

ÎN mod manual Fiecare canal al standului poate fi reglat independent, iar monitorizarea tensiunii și a curentului se efectuează continuu, ceea ce vă permite să determinați rapid pragurile pentru funcționarea stabilă a unității. Programul vă permite, de asemenea, să generați impulsuri cu valori de curent diferite pentru a testa rezistența blocului la încărcările de impuls (de exemplu, pornirea simultană a mai multor hard disk-uri sau funcționarea plăcilor video în SLI/CF).

În modul automat, programul construiește 6 grafice (un grafic separat pentru fiecare canal). De-a lungul axei X este cantitatea totală de putere consumată de stand prin canalul +12V, iar de-a lungul axei Y este puterea totală de la canalele +3,3 și +5V. Orice limită a puterii de sarcină poate fi setată, în limita puterii admise a standului. Fiecare punct al graficului de la intersecția axelor indică valoarea tensiunii de-a lungul canalului cu o sarcină totală pe canale de +3,3, +5 și +12V. Adică, pe graficul de tensiune de +3,3 V, întregul câmp al graficului este valoarea tensiunii pentru toate combinațiile posibile de sarcină. Cunoscând abaterile admise pentru fiecare tensiune menționată în standard și descrisă mai devreme în articol, putem afirma în mod fiabil cu ce procent sursa de alimentare a redus sau a depășit tensiunea față de 3.300V, 5.000V și 12.000V ideal. Dar nu are sens practic să prezentați această gamă uriașă de numere în articol și este mai convenabil să afișați toate valorile abaterilor pe grafic cu marcatori de culoare. O legendă cu abateri este atașată fiecărui grafic și facilitează stabilirea unde sursa de alimentare a îndeplinit cerințele standardului și unde nu. Tensiunea redusă este afișată în nuanțe de albastru, iar tensiunea crescută în raport cu valoarea nominală este afișată în roșu. Nivelurile în afara standardului (+\-5%) sunt afișate în culorile albastru închis și roșu închis. Pasul dintre fiecare punct este de 0,2-0,5 A, în funcție de condițiile de testare specificate. O sursă de alimentare tipică cu o putere de 500 W este testată în modul automat timp de aproximativ o oră, cu aproximativ 10.000 de măsurători efectuate și același număr de etape de control al sarcinii. Efectuarea manuală a unui test similar ar dura mult timp. Pentru unitățile de alimentare tipice, PCB-ul poate fi îndepărtat în conformitate cu modelele de încărcare descrise pentru sarcini tipice în standardele ATX PSDG 2.2 și EPS PSDG 2.91.

După efectuarea măsurătorilor, graficele sunt compilate într-un fișier GIF animat și publicate în articol. Aspectul final este cam așa:

În linii mari, cu cât culoarea este mai verde pe grafic, cu atât abaterea tensiunilor de la ideal este mai mică. Să reamintim că principalul consum al PC-urilor moderne este pe canalul +12V, deci este importantă abaterea minimă posibilă în planul orizontal al graficului.

În plus față de KNH, nivelurile de pulsații sunt măsurate pe fiecare dintre canalele principale. Pentru aceasta se folosește un osciloscop Tektronix 2246-1Y cu 4 canale, cu o frecvență maximă de 100 MHz, ceea ce este suficient pentru a detecta și măsura toate ondulațiile posibile ale sursei de alimentare cu o marjă mare. Ondularea este măsurată la sarcina de 100% pe sursa de alimentare; în aceste condiții, valorile lor sunt maxime. Cu cât ondulația este mai mică, cu atât sursa de alimentare creează mai puține interferențe și interferențe în dispozitivele pe care le alimentează. Acest lucru este deosebit de important pentru sensibili plăci de sunet, tunere și dispozitive similare. În viitor, măsurarea pulsațiilor va fi, de asemenea, automatizată.

Rezultate și alte modalități de îmbunătățire

În prezent, metodologia și standul utilizat fac posibilă determinarea cu o bună acuratețe a capacităților principale de sarcină, a nivelului de ondulare și a respectării toleranțelor standard pentru toate canalele principale de alimentare ale sursei de alimentare. Cu toate acestea, există întotdeauna posibilitatea de a face îmbunătățiri, așa că este planificată implementarea în curând a unei unități pentru măsurarea automată a eficienței de conversie (COP) a sursei de alimentare, măsurători ale factorului de putere, senzori optici pentru măsurarea vitezei de rotație a ventilatoarelor unității și măsurători de temperatură în condiții apropiate de mediile reale de utilizare. Acest articol va fi actualizat periodic pentru a reflecta modificările efectuate. De asemenea, toate sugestiile și completările de la cititori vor fi luate în considerare cu atenție și luate în considerare.

Versiunea 1.01b din 2 februarie 2008. Versiune inițială.

• Ghid de proiectare a sursei de alimentare ATX12V, versiunea 2.2
• Ghid de proiectare a sursei de alimentare SSI EPS, versiunea 2.91
• eXtreme Power Supply Calculator Pro - calculator de consum de energie pentru diverse configurații
• Plus80.org - site-ul web al programului de certificare Plus 80

Îmi exprim recunoștința pentru ajutorul acordat în realizarea standului

J-34, izerg, MAXakaWIZARD, ciclon.

Unul dintre cele mai importante blocuri calculator personal- aceasta este, desigur, o sursă de alimentare comutată. Pentru un studiu mai convenabil al funcționării unității, este logic să luați în considerare fiecare dintre nodurile sale separat, mai ales când aveți în vedere că toate nodurile de comutare a surselor de alimentare de la diferite companii sunt practic aceleași și îndeplinesc aceleași funcții. Toate sursele de alimentare sunt proiectate pentru conectarea la o rețea monofazată curent alternativ 110/230 volti si frecventa 50 - 60 hertzi. Unitățile importate cu o frecvență de 60 de herți funcționează excelent în rețelele domestice.

Principiul de bază al funcționării surselor de alimentare în comutație este rectificarea tensiunii rețelei și apoi transformarea acesteia într-o tensiune dreptunghiulară alternativă de înaltă frecvență, care este coborâtă de un transformator la valorile necesare, rectificată și filtrată.

Astfel, partea principală a circuitului oricărui unitate de calculator sursa de alimentare poate fi împărțită în mai multe noduri care produc anumite transformări electrice. Să enumerăm aceste noduri:

Redresor de rețea. Rectifică tensiunea de rețea de curent alternativ (110/230 volți).

Convertor de înaltă frecvență (invertor). Convertește tensiunea de curent continuu primită de la redresor într-o tensiune de undă pătrată de înaltă frecvență. Includem, de asemenea, un transformator de impuls de reducere a puterii ca convertor de înaltă frecvență. Reduce tensiunea alternativă de înaltă frecvență de la convertor la tensiunile necesare pentru alimentarea componentelor electronice ale computerului.

Nod de control. Este „creierul” sursei de alimentare. Responsabil pentru generarea impulsurilor de control pentru un invertor puternic și, de asemenea, controale lucru corect alimentare (stabilizarea tensiunilor de ieșire, protecție împotriva scurtcircuitelor la ieșire etc.).

Etapa intermediară de amplificare. Servește la amplificarea semnalelor de la cipul controlerului PWM și la furnizarea acestora către tranzistoarele cheie puternice ale invertorului (convertor de înaltă frecvență).

Redresoare de ieșire. Cu ajutorul unui redresor are loc redresarea - conversia tensiunii alternative de joasă tensiune în tensiune continuă. Aici are loc și stabilizarea și filtrarea tensiunii redresate.

Acestea sunt părțile principale ale sursei de alimentare a computerului. Ele pot fi găsite în orice sursă de alimentare comutată, începând de la cel mai simplu încărcător pt telefon mobilși terminând cu invertoare de sudare puternice. Singurele diferențe sunt baza elementuluiși implementarea circuitului dispozitivului.

Într-un mod destul de simplificat, structura și interconectarea componentelor electronice ale unei surse de alimentare a computerului (format AT) pot fi descrise după cum urmează.

Toate aceste părți ale circuitului vor fi discutate mai târziu.

Sa luam in considerare diagramă schematică alimentare cu comutare pentru noduri individuale. Să începem cu redresorul și filtrul.

Filtru de supratensiune si redresor.

De aici începe de fapt sursa de alimentare. Cu cablu de alimentare și ștecher. Ștecherul este utilizat, desigur, conform „standardului european” cu un al treilea contact de împământare.

Trebuie remarcat faptul că mulți producători fără scrupule, pentru a economisi bani, nu instalează condensatorul C2 și varistorul R3 și, uneori, filtrează șocul L1. Adică există scaune și piese imprimate, dar nu există piese. Ei bine, este exact ca aici.

Cum se spune: " Fără comentarii ".

În timpul reparațiilor, este indicat să aduceți filtrul în starea dorită. Rezistoarele R1, R4, R5 acționează ca descărcători pentru condensatoarele de filtru după deconectarea unității de la rețea. Termistorul R2 limitează amplitudinea curentului de încărcare al condensatorilor C4 și C5, iar varistorul R3 protejează sursa de alimentare împotriva supratensiunii de alimentare.

Merită o mențiune specială despre comutatorul S1 ( "230/115" ). Când acest comutator este închis, sursa de alimentare este capabilă să funcționeze dintr-o rețea cu o tensiune de 110...127 volți. Ca rezultat, redresorul funcționează conform unui circuit de dublare a tensiunii, iar tensiunea de ieșire este de două ori mai mare decât tensiunea rețelei.

Dacă este necesar ca sursa de alimentare să funcționeze dintr-o rețea de 220...230 volți, atunci comutatorul S1 este deschis. În acest caz, redresorul funcționează conform circuitului clasic de punte cu diode. Cu acest circuit de comutare, tensiunea nu se dublează și acest lucru nu este necesar, deoarece unitatea funcționează dintr-o rețea de 220 de volți.

Unele surse de alimentare nu au comutatorul S1. În altele, este plasat pe peretele din spate al carcasei și marcat cu o etichetă de avertizare. Nu este greu de ghicit că dacă închideți S1 și porniți sursa de alimentare la o rețea de 220 de volți, se va termina în lacrimi. Datorită dublării tensiunii de ieșire, aceasta va atinge o valoare de aproximativ 500 de volți, ceea ce va duce la defectarea elementelor circuitului invertorului.

Prin urmare, ar trebui să acordați mai multă atenție comutatorului S1. Dacă sursa de alimentare este destinată să fie utilizată numai împreună cu o rețea de 220 de volți, atunci poate fi îndepărtată complet din circuit.

În general, toate computerele vin în rețeaua noastră de distribuție deja adaptate la 220 de volți nativi. Comutatorul S1 fie lipsește, fie este comutat pentru a funcționa pe o rețea de 220 volți. Dar dacă aveți ocazia și dorința, este mai bine să verificați. Tensiunea de ieșire furnizată la următoarea etapă este de aproximativ 300 de volți.

Puteți crește fiabilitatea sursei de alimentare cu un mic upgrade. Este suficient să conectați varistoarele în paralel cu rezistențele R4 și R5. Varistoarele trebuie selectate pentru o tensiune de clasificare de 180...220 volți. Această soluție poate proteja sursa de alimentare dacă comutatorul S1 este închis accidental și unitatea este conectată la o rețea de 220 de volți. Varistoarele suplimentare vor limita tensiunea, iar siguranța FU1 se va arde. În acest caz, după reparații simple, sursa de alimentare poate fi repusă în funcțiune.

Condensatorii C1, C3 și un inductor cu două înfășurări pe un miez de ferită L1 formează un filtru capabil să protejeze computerul de interferențele care pot pătrunde în rețea și în același timp acest filtru protejează rețeaua de interferențele create de computer.

Posibile defecțiuni ale redresorului și filtrului.

Defecțiunile tipice ale redresorului sunt defectarea uneia dintre diodele „punte” (rare), deși există cazuri în care întreaga punte de diode se arde sau scurgerea condensatoarelor electrolitice (mult mai des). În exterior, aceasta se caracterizează prin umflarea carcasei și scurgerea electrolitului. Petele sunt foarte vizibile. Dacă cel puțin una dintre diodele punții redresoare se defectează, de regulă, siguranța FU1 ard.

Când reparați circuitele redresorului și filtrului, rețineți că aceste circuite sunt sub tensiune înaltă, care pune viața în pericol ! Respectați măsurile de siguranță electrică și nu uitați să descărcați forțat condensatorii electrolitici de înaltă tensiune ai filtrului înainte de a efectua lucrări!

Cea mai comună versiune a sursei de alimentare implică conversia a 220 de volți de tensiune alternativă (U) într-o tensiune continuă redusă. În plus, sursele de alimentare pot asigura izolarea galvanică între circuitele de intrare și de ieșire. În acest caz, raportul de transformare (raportul tensiunilor de intrare și de ieșire) poate fi egal cu unitatea.

Un exemplu de astfel de utilizare ar fi alimentarea cu energie electrică a spațiilor cu un grad ridicat de risc de deteriorare. soc electric, de exemplu, băi.

În plus, destul de des sursele de alimentare de uz casnic pot fi echipate cu încorporate dispozitive suplimentare: stabilizatori, regulatori. indicatori etc.

TIPURI ŞI TIPURI DE UNITĂŢI DE PUTERE

În primul rând, clasificarea surselor de alimentare se realizează conform principiului de funcționare. Există două opțiuni principale aici:

• transformator (liniar);
• impuls (invertor).

Bloc transformator constă dintr-un transformator coborâtor și un redresor care transformă curentul alternativ în curent continuu. Apoi, este instalat un filtru (condensator) care netezește ondulațiile și alte elemente (stabilizator de parametri de ieșire, protecție la scurtcircuit, filtru de interferență de înaltă frecvență (RF).

Avantajele unei surse de alimentare cu transformator:

• fiabilitate ridicată;
• mentenabilitatea;
• simplitatea designului;
• interferență minimă sau deloc;
• preț scăzut.

Dezavantaje - greutate mare, dimensiuni mari și eficiență scăzută.

Bloc de putere de impuls- un sistem invertor în care tensiunea alternativă este transformată în tensiune continuă, după care se generează impulsuri de înaltă frecvență, care suferă o serie de transformări ulterioare (). Într-un dispozitiv cu izolație galvanică, impulsurile sunt transmise la un transformator, iar în absența unuia, direct la filtrul trece-jos de la ieșirea dispozitivului.

Datorită formării semnalelor RF, transformatoarele de dimensiuni mici sunt utilizate în comutarea surselor de alimentare, ceea ce permite reducerea dimensiunii și greutății dispozitivului. O tensiune negativă este utilizată pentru a stabiliza tensiunea. Părere, datorită căruia se menține un nivel de tensiune constant la ieșire, independent de sarcină.

Avantajele unei surse de alimentare cu comutare:

• compactitate;
• greutate redusă;
• preț accesibilȘi Eficiență ridicată(până la 98%).

In plus, trebuie remarcat faptul ca exista protectii suplimentare care asigura siguranta folosirii dispozitivului. Astfel de surse de alimentare oferă adesea protecție împotriva scurtcircuitelor (scurtcircuite) și a defecțiunilor atunci când nu există sarcină.

Dezavantaje - funcționarea unei componente mai mari a circuitului fără izolare galvanica, ceea ce complică reparațiile. În plus, dispozitivul este o sursă de interferență de înaltă frecvență și are o limită de sarcină inferioară. Dacă puterea acestuia din urmă este mai mică decât parametrul admis, unitatea nu va porni.

PARAMETRI ȘI CARACTERISTICI ALE ALIMENTĂRII

Atunci când alegeți o sursă de alimentare, ar trebui să luați în considerare o serie de caracteristici, inclusiv:

• putere;
• tensiune și curent de ieșire;
• precum și disponibilitatea opțiunilor și capabilităților suplimentare.

Putere.

Un parametru care este măsurat în W sau V*A. Atunci când alegeți un dispozitiv, ar trebui să țineți cont de prezența curenților de pornire în multe receptoare electrice (pompe, sisteme de irigare, frigidere și altele). În momentul pornirii, consumul de energie crește de 5-7 ori.

Ca și în alte cazuri, sursa de alimentare este selectată ținând cont de puterea totală a dispozitivelor alimentate cu o marjă recomandată de 20-30%.

Tensiune de intrare.

În Rusia, acest parametru este de 220 de volți. Dacă utilizați o sursă de alimentare în Japonia sau SUA, veți avea nevoie de un dispozitiv cu o tensiune de intrare de 110 Volți. În plus, pentru sursele de alimentare cu invertor această valoare poate fi 12/24 Volți.

Tensiune de ieșire.

Atunci când alegeți un dispozitiv, trebuie să vă concentrați pe tensiunea nominală a consumatorului utilizat (indicată pe corpul dispozitivului). Ar putea fi de 12 volți, 15,6 volți și așa mai departe. Atunci când alegeți, ar trebui să cumpărați un produs cât mai aproape de parametrul necesar. De exemplu, pentru a alimenta un dispozitiv de 12,1 V, este potrivită o unitate de 12 V.

Tip tensiune de ieșire.

Majoritatea dispozitivelor sunt alimentate cu stabilizată tensiune DC, dar sunt și cei pentru care este potrivit constant, nestabilizat sau variabil. Luând în considerare acest criteriu, se selectează și designul. Dacă o constantă nestabilizată U la intrare este suficientă pentru consumator, este potrivită și o sursă de alimentare cu o tensiune stabilizată la ieșire.

Curent de ieșire.

Este posibil ca acest parametru să nu fie indicat, dar dacă cunoașteți puterea, acesta poate fi calculat. Puterea (P) este egală cu tensiunea (U) înmulțită cu curentul (I). Prin urmare, pentru a calcula curentul, este necesar să împărțiți puterea la tensiune. Acest parametru este util pentru selectarea unei surse de alimentare adecvate pentru o anumită sarcină.

De regulă, curentul de funcționare ar trebui să depășească consumul maxim de curent al dispozitivului cu 10-20%.

Eficienţă.

Puterea mare de alimentare nu este o garanție a unei bune performanțe. Nu mai puțin parametru important este factorul de eficiență, care reflectă eficiența conversiei energiei și transmiterea acesteia către dispozitiv. Cu cât eficiența este mai mare, cu atât unitatea este utilizată mai eficient și cu atât se cheltuiește mai puțină energie pentru încălzire.

Protectie la suprasarcina.

Multe surse sunt echipate cu protecție la suprasarcină, care asigură oprirea sursei de alimentare dacă este depășit nivelul de curent consumat din rețea.

Protecție la descărcare profundă.

Sarcina sa este de a întrerupe circuitul de alimentare atunci când bateria este complet descărcată (tipic pentru sursele de alimentare neîntreruptibile). După restabilirea alimentării, funcționalitatea dispozitivului este restabilită.

În plus față de opțiunile enumerate mai sus, sursa de alimentare poate oferi protecție împotriva scurtcircuitelor, supraîncălzirii, supracurentului, supratensiunii și subtensiunii.

© 2012-2019 Toate drepturile rezervate.

Toate materialele prezentate pe acest site au doar scop informativ și nu pot fi folosite ca îndrumări sau documente de reglementare.

Caracteristicile surselor de alimentare

Există mai mulți parametri care determină puterea de intrare și de ieșire, precum și caracteristicile de performanță ale sursei de alimentare. Aceste setări sunt comune pentru majoritatea surselor de alimentare.

Încărcarea sursei de alimentare

Indiferent de aceste caracteristici, dacă doriți să testați corect și precis unitate de putere, asigurați-vă că există o sarcină pe cel puțin o linie de alimentare și chiar mai bine, că există o sarcină pe toate cele trei linii. Acesta este unul dintre motivele pentru care vă recomandăm să testați sursa de alimentare în timp ce este instalată în computer, mai degrabă decât scoasă. Ca un improvizat banc de testare poti folosi o rezerva placa de bazași una sau mai multe hard disk-uri pentru a asigura sarcina pe liniile electrice.

Putere de alimentare

Integratorul de sistem trebuie să ofere specificatii tehnice toate componentele care sunt utilizate în sistem. Aceasta informatie de obicei reflectate în manualul de referință, dar specificațiile alimentare electrică, de regulă, poate fi recunoscut după autocolantul de pe el. Producătorii de PSU furnizează, de obicei, aceste informații, așa că este de preferat dacă puteți identifica producătorul și verifica datele direct sau online.

Specificațiile de intrare se referă la tensiunea rețelei de curent alternativ, în timp ce specificațiile de ieșire se referă la curentul în amperi de-a lungul fiecărei linii. Înmulțind curentul cu tensiunea, puteți calcula puterea alimentare electrică pentru fiecare linie:

Wați (W) = Volți (V) x Amperi (A)

De exemplu, dacă una dintre liniile de +12 V este specificată la 8 A, puterea este de 96 W, conform acestei formule. Prin adăugarea tensiunii/curentului la fiecare dintre ieșirile principale, puteți calcula puterea totală alimentare electrică. Rețineți că numai tensiunile pozitive sunt implicate în aceste calcule. Tensiunile negative, liniile Standby, Power_Good și alte semnale auxiliare nu sunt luate în considerare la calcularea puterii sursei de alimentare.

Următorul tabel prezintă calcule pentru mai multe surse de alimentare de diferite puteri, care îndeplinesc standardele ATX12V/EPS12V, fabricate de Corsair (www.corsair.com).

Caracteristici tipice ale sursei de alimentare ATX12V/EPS12V, valori de ieșire
Model	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
Max +5 V/+3,3 V (W)	130	140	170	150	150	150	180
Putere revendicată (W)	450	550	650	750	850	950	1200
Putere nominală (W)	548	657	819	919	1015	1111	1407

De fapt, toate sursele de alimentare ating valorile maxime pe liniile de +3,3 V și +5 V. Puterea maximă calculată implică un consum maxim total pe toate liniile și nu este realizată în condiții reale. Prin urmare, puterea de alimentare declarată de producător este de obicei mai mică decât cea calculată.

În timp ce PC-urile cumpărate din magazin vin adesea cu surse de alimentare cu putere redusă de 350 W sau mai puțin, sursele de alimentare cu putere mare sunt adesea recomandate pentru sisteme desktop cu drepturi depline. Din nefericire, nici măcar puterea relativ ridicată menționată pentru sursele de alimentare ieftine nu poate fi întotdeauna de încredere. De exemplu, am văzut unitate de putere cu o putere declarată de 650 W, a cărei putere reală a fost de 200 W. O altă problemă este că există doar câteva companii care produc surse de alimentare pentru PC-uri. Majoritatea surselor de alimentare pe care le puteți găsi pe rafturile magazinelor sunt produse de unul dintre mai mulți producători, dar pot fi vândute sub diferite denumiri. mărci comerciale, nume, modele etc. Deoarece nu fiecare cumpărător are echipamente cu care să testeze puterea reală la ieșiri, ar trebui să aveți încredere numai în mărci binecunoscute, de încredere, care oferă surse de alimentare de înaltă calitate.

Majoritatea surselor de alimentare sunt considerate universale, ceea ce înseamnă că pot fi folosite oriunde în lume. Cu alte cuvinte, pot funcționa în rețele AC de 127 V/50 Hz (SUA), 240 V/50 Hz (Europa și alte țări), 220 V/50 Hz (Rusia). Comutarea la modul de curent de intrare adecvat este de obicei efectuată automat, deși surse de alimentare echipate cu un comutator basculant de 127/240 V pe panoul din spate sunt încă găsite uneori.

Într-o rețea de curent alternativ, tensiunea poate fluctua, ceea ce este luat în considerare atunci când se dezvoltă proiectarea unei surse de alimentare care are circuite speciale de stabilizare la intrarea din fața convertorului de tensiune de impuls. De regulă, se ia în considerare efectul „sag”-ului tensiunii, adică scăderea acesteia pe drumul către priza din apartament. Din acest motiv unitate de putere, proiectat pentru standardul european de 240 V, poate funcționa în rețelele rusești de 220 V.

Atenţie! Dacă sursa de alimentare nu comută automat, asigurați-vă că comutatorul de tensiune de intrare este setat corect. Dacă conectați sursa de alimentare la o priză de 120 V cu comutatorul setat la 240 V, nu vor apărea consecințe neplăcute, dar sursa de alimentare nu va funcționa până când nu schimbați comutatorul. Pe de altă parte, dacă comutatorul basculant este fixat la 120 V și sursa de alimentare este conectată la o priză de 220/240 V, se poate defecta.

Alte caracteristici și certificate

Pe lângă putere, există și alte caracteristici și funcții pe care producătorii de surse de alimentare le oferă produselor lor.

Ne-am ocupat o sumă imensă diferite computere și experiența noastră este că, dacă există mai multe computere în cameră și există o scădere bruscă a tensiunii în rețea, atunci o calitate mai bună și mai puternică. unitate de putere va menține computerul în stare de funcționare, în timp ce computerele cu surse de alimentare slabe sunt oprite.

Calitate mai buna unitate de putere ajută, de asemenea, să vă protejați sistemul. În special, folosind surse de alimentare de la producători, cum ar fi PC Power and Cooling, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la siguranța componentelor PC-ului în următoarele cazuri:

• Pana de curent 100% pentru orice durata.
• Căderea de tensiune pe termen scurt.
• Creșterea de vârf a tensiunii de până la 2500 V la intrare (de exemplu, ca urmare a unui fulger sau a unei supratensiuni pe termen scurt).

Sursele de alimentare de înaltă calitate au un curent extrem de scăzut furnizat la masă (mai puțin de 500 mA). Acest lucru este important din punct de vedere al siguranței PC-ului dacă acesta nu este conectat la masă.

După cum puteți vedea, caracteristicile suplimentare ale surselor de alimentare sunt destul de stricte și astfel de capacități pot fi găsite doar atunci când vorbim de produse destul de scumpe.

De asemenea, puteți întâlni multe alte criterii pentru evaluarea TA. Sursa de alimentare este componenta PC-ului la care mulți cumpărători îi acordă atenție, așa că mulți integratori de sisteme nu acordă atenția cuvenită alegerii sursei de alimentare. În cele din urmă, este mai profitabil pentru un vânzător de PC-uri să instaleze un procesor mai puternic sau HDD volum mai mare decât echiparea acestuia cu o sursă de alimentare de calitate superioară.

Din acest motiv, atunci când alegeți un computer sau actualizați unul existent, trebuie să fiți foarte atenți la calitate alimentare electrică, pe care intenționați să îl utilizați. În același timp, diverse caracteristici iar valorile date în specificațiile sursei de alimentare pot deruta mulți cumpărători. Prin urmare, aici oferim o listă cu cei mai comuni parametrii de alimentare:

• Timpul mediu între eșecuri (MTBF) sau Timpul mediu până la eșec (MTTF). Intervalul de timp estimat, exprimat în ore, în care sursa de alimentare este de așteptat să funcționeze înainte de defecțiune. Sursele de alimentare au de obicei evaluări MTBF (de exemplu, 100.000 de ore sau mai mult), care, evident, nu sunt rezultatul unor teste empirice reale. De fapt, producătorii folosesc standarde publicate pentru a calcula MTBF pe baza cotelor de defecțiune ale componentelor individuale ale sursei de alimentare. Numerele MTBF pentru sursele de alimentare includ adesea nivelul de sarcină așteptat (ca % din puterea totală), precum și temperatura ambientală la care valorile sunt relevante.
• Interval de intrare (sau de operare). Indică domeniul de tensiune cu care poate funcționa sursa de alimentare. De exemplu, pentru o rețea de 120 V AC din SUA, intervalul de intrare este de obicei 90-135 V, în timp ce pentru rețeaua europeană de 240 V AC, intervalul tipic este 180-270 V.
• Curent de vârf când este pornit. Valoarea maximă a curentului la momentul imediat după pornirea sursei de alimentare, exprimată în amperi la o anumită tensiune. Cu cât această valoare este mai mică, cu atât sistemul suferă mai puțin șoc de temperatură.
• Timp de oprire. Perioada de timp (în milisecunde) în care PSU poate menține nivelurile de tensiune în limitele specificațiilor în cazul unei pierderi bruște a curentului de intrare. Acest lucru permite computerului să continue să funcționeze după o pierdere momentană de alimentare fără a reporni sau a se opri. Valorile de 15-30 ms sunt standard pentru sursele de alimentare moderne, dar cu cât această valoare este mai mare, cu atât mai bine. Conform specificației „Ghid de proiectare a sursei de alimentare pentru factorii de formă a platformei desktop”, timp minim timpul de oprire este de 16 ms. Timpul de oprire depinde, de asemenea, în mare măsură de sarcina curentă a sursei de alimentare. Timpul de oprire reflectă în general timpul minim măsurat sub sarcină maximă. Dacă sarcina scade, timpul de oprire crește proporțional. De exemplu, dacă o sursă de alimentare de 1000 W are o latență de 20 ms conform specificației sale (măsurată la o sarcină de 1000 W), atunci la o sarcină de 500 W (jumătate din puterea specificată) timpul de pornire se va dubla, iar la un sarcina de 250 W se va dubla de patru ori. De fapt, acesta este unul dintre motivele pentru a cumpăra o sursă de alimentare mai puternică decât este necesar având în vedere cerințele componentelor sistemului.
• Timp de tranziție. Timpul (în milisecunde) necesar sursei de alimentare pentru a-și restabili tensiunile de ieșire (la specificații) după trecerea la alt mod de funcționare. Cu alte cuvinte, vorbim despre timpul în care tensiunile la ieșirile sursei de alimentare sunt stabilizate atunci când una dintre componentele PC-ului este pornită sau oprită. Sursa de alimentare verifică sarcina de ieșire la intervale regulate. Când dispozitivul este oprit (de exemplu, unitatea optică nu mai rotește discul), sursa de alimentare poate continua să furnizeze un nivel ridicat de curent conectorului de alimentare pentru o perioadă scurtă de timp. Acest exces de tensiune se numește „supratensiune” și timpul de tranziție se referă la timpul necesar ca ieșirile să revină la specificațiile standard de tensiune. Schimbarea modului de funcționare al oricărei componente ale PC-ului este considerată o creștere a tensiunii și poate provoca blocări și blocări ale computerului, deoarece afectează tensiunea furnizată altor ieșiri. Deși una dintre principalele probleme legate de comutarea surselor de alimentare atunci când au apărut pentru prima dată, „depășirea” a fost redusă considerabil în ultimii ani. Timpii de tranziție sunt adesea exprimați ca intervale de timp, dar uneori sunt exprimați în termeni de cantitate maximă de modificare a tensiunilor de ieșire (de exemplu, specificația afirmă că „nivelul tensiunii de ieșire poate varia cu până la 20% atunci când condițiile de sarcină se modifică ).
• Protectie de supravoltaj. Acest parametru definește indicatorii pentru fiecare ieșire la care sursa de alimentare oprește una sau alta ieșire. Poate fi exprimat fie ca %% din valoarea specificației (de exemplu, 120% pentru +3,3 V și +5 V), fie ca valori reale ale tensiunii (de exemplu, +4,6 V pentru +3,3 V și +7 V pentru ieșire +5 V) ).
• Curent maxim de sarcină. Curentul maxim (în amperi) care poate trece în siguranță printr-o anumită ieșire. Valorile sunt exprimate în curent individual pentru fiecare tensiune. Pe baza acestor date, puteți nu numai să calculați puterea totală a sursei de alimentare, ci și să verificați câte dispozitive pot fi „atârnate” pe o anumită ieșire.
• Curent de sarcină minim. Determină cea mai mică cantitate de curent (în amperi) care trebuie să fie furnizată unei anumite ieșiri pentru ca aceasta să funcționeze. Dacă curentul consumat la ieșire scade sub minimul, sursa de alimentare se poate opri sau se poate opri automat.
• Stabilizarea sarcinii (sau stabilizarea tensiunii de sarcină). Când curentul printr-o anumită ieșire crește sau scade, valorile tensiunii se schimbă ușor, de obicei, scad pe măsură ce curentul crește. Stabilizarea sarcinii înseamnă modificarea tensiunii de ieșire atunci când există o tranziție de la sarcina minimă la cea maximă (sau invers). Valorile sunt exprimate în +/- %%, de obicei variind de la +/-1% la +/-5% pentru ieșirile de +3,3V, +5V și +12V.
• Stabilizarea tensiunii de rețea. Modificarea tensiunii de ieșire pe măsură ce curentul AC de intrare fluctuează de la cea mai mică la cea mai mare valoare (sau invers). Sursa de alimentare trebuie să utilizeze orice curent alternativ din domeniul său de funcționare, menținând în același timp o tensiune de ieșire stabilă (sunt acceptabile fluctuații de 1% sau mai puțin).
• Eficienţă. Raportul dintre puterea de ieșire a sursei de alimentare și consumul de energie. Valorile de 65-85% sunt considerate standard astăzi. Restul de 15-35% este transformat în energie termică în timpul procesului de conversie a curentului din curent alternativ în curent continuu. Deși o eficiență mai mare înseamnă că sursa de alimentare va funcționa mai rece (ceea ce este un lucru bun) și facturi mai mici la energie. De dragul unei eficiențe mai mari a sursei de alimentare, nu trebuie sacrificate acuratețea, stabilitatea și fiabilitatea, precum și stabilizarea strictă a tensiunii rețelei și a altor caracteristici.
• Zgomot, fluctuații, abateri periodice și aleatorii ale rețelei AC. Valoarea medie a fluctuațiilor de tensiune la ieșirile sursei de alimentare în funcție de toate efectele rețelei de curent alternativ asociate căderilor de tensiune, variind de obicei în milivolți sau procent din valoarea nominală. Cu cât acest indicator este mai mic, cu atât mai bine. Pentru sursele de alimentare de calitate, căderile de tensiune sunt de obicei de 1% din tensiunea nominală de ieșire (sau mai puțin). Prin urmare, pentru o ieșire de +5V, acestea pot fi de până la 0,05V sau 50mV (milivolți). Căderile de tensiune pot fi cauzate de caracteristicile interne de proiectare ale sursei de alimentare, fluctuațiile de tensiune în rețeaua de curent alternativ sau interferențe aleatorii.