Схема блок питание для компьютера: Документ не найден

Содержание

Ремонт блока питания в домашних условиях: схемы и светы мастера

Слишком долго включается компьютер или при включении появляются посторонние звуки и запах горелого, иногда происходит самопроизвольное выключение ПК или блок питания компьютера не запускается – вполне возможно, эти признаки свидетельствуют о неисправности БП. Осталось только в этом удостовериться, заменив его на заведомо рабочий.

Если вы определили, что причиной всех бед вашего ПК является вышедший из строя блок питания, то у вас есть два варианта действий: купить новый БП или отремонтировать старый. Тех, кто решается на ремонт, сразу хочется предостеречь: в некоторых случаях его стоимость может превосходить цену нового блока питания, поэтому, прежде чем отдать БП в сервисный центр, хорошенько подумайте, есть ли смысл в этом?

Но для того чтобы выяснить судьбу вышедшего из строя БП, следует провести его диагностику, после чего станет понятным, что при некоторых неисправностях можно произвести ремонт своими руками, как говориться «на коленках». И быстрее получится и дешевле. Итак, решение принято, блок питания компьютера ремонтируем сами, тогда для этого необходимо, как любят повторять в армии, изучить мат. часть, а по-простому – заняться теоретической подготовкой.

Немного теории

На рисунке 1 показана структурная схема импульсного блока питания АТХ

Изначально, напряжение поступает на сетевой фильтр, который предназначен для сглаживания помех состоит из конденсаторов и дросселей. Проходя через выключатель, напряжение попадает на выпрямитель, состоящий из диодного моста и нескольких сглаживающих конденсаторов, ёмкостью около 400 мКф и рассчитанных на напряжение 400 В.

Теперь в цепи уже протекает постоянный ток, который попадает на высоковольтный транзисторный ключ, который переключается с определенной частотой, задаваемой схемой управления. После ключа, напряжение в цепи уже импульсное, но еще достаточно высокое. Теперь, его необходимо уменьшить до нужных нам отметок. За это отвечает трансформатор, со вторичных обмоток которого выходят напряжения в 5 и 12В как положительной, так и отрицательной полярности.

За выходными напряжениями следит плата управления, которая состоит из шим-контроллера и целого ряда компараторов, которые заменяет всего одна микросхема.

На рисунке 2 представлена структура микросхемы по управлению выходными напряжениями.

Кроме этого, существует еще источники напряжения: 5В – «дежурка» в блоке питания атх и 3.3 В, для питания процессора. Дежурное напряжение служит для запуска некоторых устройств в ПК, например модема, который для получения пакета из сети даст команду на «пробуждение» компьютера.

Основные причины выхода из строя БП

Основных причин, приведших к выходу из строя блок питания вашего ПК, на самом деле не так уж и много, поэтому рассмотрим каждую подробно.

  1. Перепады напряжения питающей сети. Тут все понятно: повышение напряжения выводит из строя элементы первичной цепи, который состоит из высоковольтных электролитических конденсаторов, и выпрямителя, если они установлены без достаточного запаса по току и напряжению.
  2. Некачественная сборка от неизвестного производителя. Все дело в том, что именитый производитель не жалеет деньги на детали для блока питания. Большинство дешевых аналогов используют запчасти из заводского брака, некалиброванные транзисторы, с большим разбросом параметров. Кроме того, хороший производитель всегда предусматривает в схеме защиту цепей, например, термистор в блоке питания компьютера, который отвечает именно за скачки тока при включении ПК. При превышении пределов по току, сопротивление термистора падает, при этом выгорает предохранитель, но, как правило, все остальные детали остаются невредимыми.
  3. Перегрузка БП мо мощности. Это достаточно частая причина поломки, когда максимальная мощность блока питания значительно меньше, чем совокупная мощность установленных в ПК устройств.
  4. Общая запыленность БП может привести к короткому замыканию между дорожками платы или другими деталями, так как пыль является неплохим проводником. Кроме того, пыль налипает на лопасти вентилятора и скорость его вращения значительно снижается. Что может привести к перегреву и без того, нагревающихся транзисторов, установленных на радиаторах.

Следует знать, что при повышении температуры, блок питания выдает значительно меньшую мощность, чем указано в паспорте, что может привести к его перегрузке и срабатыванию защиты.

 

Самостоятельный ремонт БП

Изначально говорилось о том, что некоторые поломки блока питания можно исправить в домашних условиях, не имея специальных знаний и аппаратуры. В любом случае, для ремонта вам понадобятся паяльник, мультиметр, отвертки, изолента и канцелярский нож.

Перед началом ремонтных работ, ПК следует обесточить и демонтировать БП из компьютера. После чего вывинтить болтики и снять крышку с блока питания.

Так выглядит расположение деталей на плате БП

Если вы не имеете понятия о напряжении, токе и использовании мультиметра, а также не имеете опыта в работе с высоким напряжением, то лучше всего, обратитесь за помощью к профессионалам.

  1. Если блок питания не запускается и отсутствует выходные напряжения, то следует проверить конденсаторы фильтра и исправность транзисторов в первичной цепи. Кроме того, если был скачек напряжения, то следует проверить термистор и предохранитель. Неисправные конденсаторы при такой поломке может раздуть и это видно невооруженным глазом. Термистор, как правило, обугливается, а предохранитель не звонится мультиметром.

    Транзисторы перед проверкой следует выпаивать, но для этого их необходимо снять с радиаторов. При замене конденсаторов важно соблюдать полярность.

  2. Если неисправность не обнаружена, то проверьте напряжение на конденсаторах выпрямителя. Оно должно составлять 310 В. Если его нет, то следует проверить все детали выпрямителя.
  3. Если не крутится вентилятор, то следует проверить его работоспособность. Если неисправность не выявлена, то проверьте наличие питания вентилятора. Отсутствие +12 В говорит об вышедшей из строя диодной сборке выпрямителя, проблемах с дросселем. Причиной отсутствия вращения вентилятора может быть выгоревший терморезистор в блоке питания компьютера. Проверять диоды, необходимо выпаивая из платы.

    Важно знать, что на радиаторах установлены не только транзисторы из первичной цепи, но и диоды Шоттки во «вторичке», которые находятся в выпрямителе.

  4. Если не происходило дополнительной установки оборудования, а внезапно БП стал выключаться от перегрузки, то следует отключить его от всех нагрузок, кроме одной, и произвести запуск практически в холостом режиме. Если это не помогает, то, проблема в силовом трансформаторе, который следует заменить.

И последнее: если ремонт БП выходит за рамки представленного материала в этой публикации, то лучше всего приобрести новый или доверить ремонтные работы специалистам. Если у вас возникли неразрешенные проблемы с работой ПК, то смело обращайтесь к специалистам нашей компании, мы всегда готовы взяться за любую сложную работу. Работаем как по городу Челябинску, так и по области.

Как устроен компьютерный блок питания и как его запустить без компьютера

  Начнем мы с Вами изучение компьютерных комплектующих, пожалуй, с блока питания. Почему бы и нет, собственно? Блоку питания часто не удаляют должного внимания, хотя он является одной из главных составляющих системного блока персонального компьютера. Ведь если с ним проблемы, то ни о какой стабильной работе ПК не может быть и речи!

  Основная функция блока питания состоит в том, чтобы преобразовывать сетевое переменное напряжение в бытовой электросети (220 V) в постоянное, номиналом в 12 (двенадцать), 5 (пять) и 3.3 (три) Вольта, которое и потребляют различные компоненты нашего компьютера.

  Блок питания компьютера отвечает за бесперебойное снабжение электроэнергией всего системного блока. Выход из строя данного узла полностью обесточивает компьютер и он перестает включаться.

Либо начинает «глючить» самым непредсказуемым образом, что тоже не кошерно 🙂 Неисправно работающий блок питания компьютера может быть причиной различных «зависаний», ошибок операционной системы и других программ, короче говоря — нестабильного и не прогнозируемого поведения системы в целом. Ниже по тексту — несколько фотографий разных блоков питания:

  Блок питания компьютера, представленный на фото выше, хорош тем, что имеет большой 12-ти сантиметровый кулер (вентилятор), расположенный снизу. При той же продуктивности работы он вращается медленнее, чем стандартные 8-ми сантиметровые вентиляторы, расположенные на задней стенке защитного кожуха блока, что приводит к меньшему шуму (при той же мощности воздушного потока).

  Поскольку при установленном блоке питания внутри системного блока его вентилятор располагается сразу над процессором и работает на выдув, — происходит дополнительный отвод тепла из зоны центрального процессора и горячий воздух выбрасывается за пределы корпуса компьютера через круглые отверстия на задней стенке блока. Долговечность таких вентиляторов (12 см) также больше именно за счет меньших оборотов и меньшего же износа подшипника. 

  На задней стенке есть также кнопка выключения подачи питания (при покупке выбирайте именно такой). Во первых, это удобно: не надо для обесточивания отсоединять шнур 220V. Во вторых, исключает самопроизвольное включение компьютера при перепадах напряжения в электросети (согласитесь, будет неприятно, если компьютер сам включится а Вы в это время отдыхаете на море! 🙂

  На фото выше тоже неплохой блок для питания компьютера. Посмотрите какой у него запас разъемов (сколько различных устройств можно одновременно запитать). Также присутствует кнопка полного отключения электропитания, а вот 8-ми сантиметровый вентилятор расположен уже с тыльной стороны корпуса устройства. 

  Качественные блоки питания имеют различные схемы и режимы защиты. Перечислим наиболее популярные из них:

  • UVP — (Under Voltage Protection — защита от понижения напряжения в сети) Срабатывает при достижении падении на 20-25%
  • OVP — (Over Voltage Protection — защита от повышения напряжения в сети) Те же 25% на любом из каналов, но в другую строну.
  • SCP — (Short Circuit Protection — защита от короткого замыкания) Часто это просто плавкий предохранитель, но есть и более серьезные решения, основанные на цифровых схемах защиты
  • OPP или  OLP  — (Over Power Protection — защита от перегрузки) Превышение суммарной нагрузки по всем каналам.
  • OCP — (Over Current Protection — защита от скачков и перепадов тока в сети, перенапряжения) Аварийно отключает БП
  • OTP — (Over Temperature Protection — защита от повышения температуры) Максимальная температура внутри блока питания не должна превышать 50 градусов Цельсия.
  • AFC — (Automatic Control Fan — автоматический контроль скорости вентилятора) Отдельная микросхема, которая часто крепится к одному из радиаторов
  • MTBF (Mean time Between Failures — среднее время безотказной работы) У качественных изделий оно составляет более 100.000 часов  

  А вот так выглядит обычный дешевый китайский блок питания без верхней защитной крышки:

  Запомните: одним из признаков качественного блока является его… вес! Ведь это логично: чем увесистее блок питания компьютера, тем больше внутри него комплектующих.

Производитель не сэкономил на количестве фильтрующих конденсаторов, на дросселях, резисторах, полевых транзисторах и не заменил большую их часть перемычками.

Опять же, толщина стенок изделия, количество и разнообразие разъемов, возможно, наличие дополнительных переходников в комплекте поставки.

  Качественный блок питания компьютера очень важен! Приведу пример: в нашем IT отделе стоит шесть компьютеров (в одном помещении). Два новых, с брендовыми блоками, остальные — так себе и один совсем устаревший (для набора документов).

И вот, при эпизодических скачках напряжения в электросети (когда свет, что называется, «мигает») мы наблюдаем одну и ту же картину: самый старый компьютер моментально перезагружается, те что поновее в 50% случаев, а два новых практически никогда.

  В чем тут секрет? Исключительно в хорошем блоке питания! Дело в том, что качественные изделия (при кратковременной просадке напряжения в электросети) могут в течение нескольких десятых миллисекунды поддерживать работу всей системы за счет разрядки конденсаторных емкостей, расположенных в них.

 При наличии напряжения, электролитические конденсаторы накапливают заряд (заряжаются), а при его падении разряжаются (отдают накопленный заряд), восполняя потерю энергии. Именно благодаря этому явлению компьютер может благополучно «пережить» кратковременную просадку напряжения.  

  О блоках питания компьютера можно добавить следующее: многие из современных изделий имеют разъем (который вставляется в материнскую плату) не на 20 контактов (пинов), как модели предыдущего поколения, а на «24 pin». Он наращивается за счет дополнительного модуля на четыре контакта, но бывает и цельным.

  Зачем это нужно? Дело в том, что развитие разъема для видеокарт стандарта PCI-Express привело к повышению силы тока, подающегося на него. Хотя для питания большинства внешних видеокарт хватает возможностей и 20-ти контактного варианта подключения, но разработчики предусмотрели дальнейшее развитие технологий и рынка и учли будущее возрастание потребляемой мощности.  

  Дополнительная мощность, подаваемая на шину PCI-Express, при использовании дополнительного 4-х контактного разъема равна 76-ти Ваттам. Но реальность сегодняшнего дня состоит в том, что для современных графических ускорителей топового уровня этого все равно не достаточно.

  Многие мощные блоки питания сейчас используют модульное подключение кабелей к одноименным разъемам. Чем это удобно? Прежде всего тем, что отпадает необходимость держать неиспользуемые кабели внутри самого системного блока. Это, в свою очередь, способствует меньшей путанице с проводами внутри корпуса (нужный кабель просто добавляется по мере необходимости).

 Отсутствие лишних кабелей, также улучшает циркуляцию воздуха в корпусе. Обычно в таких блоках питания несъемными остаются только разъемы для питания материнской платы и центрального процессора.  

  А вот, для примера, какую партию блоков питания для компьютеров мы недавно получили на нашу фирму:

  Внутри коробки также находится и силовой кабель. Сам блок «запаян» в плотный герметический целлофан. Кейс, как видите, имеет удобную ручку для транспортировки. Короче говоря, — очень функционально и элегантно! 🙂

 Есть еще один класс устройств, — это блоки питания ноутбуков. В массе своей, это элементы с постоянным питающим напряжением от 12-ти до 24-х Вольт (встречаются и 10-ти Вольтовые). 

  •   Поскольку особо тут описывать нечего, то предлагаю воспользоваться случаем и разобрать ситуацию (не столь уникальную), когда в блоке питания ноутбука перебит кабель питания. Недавно мы в нашем IT отделе проводили ремонт подобной поломки и я это событие увековечил при помощи цифрового фотоаппарата 🙂
  •   Итак, на фото ниже мы видим стандартный блок питания ноутбука, а красным отмечено то место, где чаще всего переламываются проводники в кабеле.

  Что мы должны сделать в подобной ситуации?

  1. Разобрать устройство
  2. Обрезать поврежденный участок кабеля
  3. Очистить от изоляции и припаять к плате оставшуюся часть

  Поскольку блоки питания данного типа (чаще всего) не разборные, то нам придется вскрыть наш при помощи подручных средств. В данном случае мы воспользовались обычным канцелярским ножом.

 

  Делаем разрезы по всей длине шва с обеих сторон блока в направлении, указанном стрелкой. Полностью разрезав пластмассу, и, приложив достаточное усилие, растягиваем корпус в разные стороны. Обнаруживаем защитный кожух из тонкого металла.

 

  Сдвигаем его вверх и откладываем в сторону. Под ним будет изолирующая прокладка из прозрачного пластика. Она должна препятствовать соприкосновению электрических элементов блока питания ноутбука и металла защитного кожуха.

 

  Снимаем и ее. Обрезаем поврежденную часть кабеля. После этого наш блок питания выглядит следующим образом:

 

  Теперь нам нужно с помощью паяльника выпаять из печатной платы остатки кабеля, очистить место пайки от старого припоя и подпаять туда остаток целого кабеля, предварительно сняв изоляцию с соответствующей его части. Как правильно паять, мы разбирали вот в этой статье, так что не будем повторяться.

  Очищенная контактная площадка должна выглядеть следующим образом:

 

  После завершения процесса пайки нам остается только аккуратно и внимательно собрать конструкцию обратно. А для ее надежной фиксации мы использовали обычный широкий скотч.

 

  Теперь подсоединяем блок питания к нашему ноутбуку и включаем питание. Как видите, все прошло успешно и наш ноутбук прекрасно работает!

 

  В завершении нашей статьи хочу представить Вашему вниманию две программы-калькулятора для расчета мощности блока питания компьютера.

Они в достаточно наглядной форме позволяют произвести расчет нужной мощности БП, исходя из типа различных комплектующих, которые можно подобрать тут же из удобных раскрывающихся меню, указать количество и модель жестких дисков, вентиляторов, конфигурацию оперативной памяти и т.д.

  Программа «Power Watts PC» позволяет достаточно точно рассчитать необходимую потребляемую мощность комплектующих от блока питания компьютера и поможет сориентироваться перед его покупкой.

  Внизу окна (обведено красным) нам будет показано приблизительное количество ватт, потребляемых нашей конфигурацией.

 

  Хочу представить Вам еще один очень полезный онлайн сервис. Поскольку рассмотренный нами выше калькулятор базы устаревшего «железа» не имеет, то этот его онлайн аналог Вам также может пригодиться.

  Программа и сервис просты в использовании, так что описывать работу с ними смысла нет. Главная их задача — подобрать для Вас блок питания компьютера. А вот ссылка на загрузку программы: «Power Watts PC».

  Ниже можете посмотреть небольшое видео о том, как самостоятельно заменить блок питания компьютера.

Как включить блок питания без компьютера — пошаговая инструкция + схемы и видео

Навык запуска блока питания без компьютера и материнской платы может пригодиться не только системным администраторам, но и обычным пользователям. Когда возникают неполадки с ПК, важно проверить на работоспособность отдельные его части. С этой задачей под силу справиться любому человеку. Как же включить БП?

Как включить блок питания без компьютера (без материнской платы)

Раньше были блоки питания (сокращённо БП) стандарта АТ, которые запускались напрямую. С современными устройствами АТХ такой фокус не получится. Для этого понадобится небольшой провод или обычная канцелярская скрепка, чтобы замкнуть контакты на штекере.

Слева — штекер на 24 контакта, справа — более старый штекер на 20 контактов

В современных компьютерах используется стандарт АТХ. Существует два вида разъёмов для него. Первый, более старый, имеет 20 контактов на штекере, второй — 24. Чтобы запустить блок питания, нужно знать, какие контакты замыкать. Чаще всего это зелёный контакт PS_ON и чёрный контакт заземления. 

Обратите внимание! В некоторых «китайских» версиях БП цвета проводов перепутаны, поэтому лучше ознакомиться со схемой расположения контактов (распиновкой) перед началом работы.

Пошаговая инструкция

Итак, когда вы ознакомились со схемой расположения проводов, можно приступать к запуску.

  1. Если блок питания находится в системнике — отключите все провода и вытащите его.

    Аккуратно вытащите БП из системного блока

  2. Старые 20-контактные блоки питания очень чувствительны, и их ни в коем случае нельзя запускать без нагрузки. Для этого нужно подключить ненужный (но рабочий) винчестер, кулер или просто гирлянду. Главное, чтобы БП не работал вхолостую, иначе его срок службы сильно сократится.

    Подключите к блоку питания что-нибудь для создания нагрузки, например, винчестер

  3. Внимательно посмотрите на схему контактов и сравните её с вашим штекером. Нужно замкнуть PS_ON и COM. Так как их несколько, выберите наиболее удобные для себя.

    Внимательно сравните расположение контактов на своем штекере и на схеме

  4. Изготовьте перемычку. Это может быть короткий провод с оголёнными концами или канцелярская скрепка.

    Изготовьте перемычку

  5. Замкните выбранные контакты.

    Замкните контакты PS_ON и COM

  6. Включите блок питания.

    Лампочка горит, вентилятор шумит — блок питания работает

Как запустить компьютерный блок питания — видео

Проверка работоспособности блока питания — простая задача, с которой справится обычный пользователь ПК. Достаточно только внимательно следовать инструкции. Удачи!

  • Марина Кардополова
  • Распечатать

Правильная проверка блока питания компьютера — 4 метода

Если с БП что-то не так, другие элементы компьютерной начинки не способны работать корректно. Периодическая проверка блока поможет выявить проблему на ранней стадии и быстро с ней разобраться.

Основные симптомы и неисправности

Блок питания весьма редко сбоит. Наиболее часто ломаются низкокачественные БП, которые обычно выпускают марки-ноунеймы. Нестабильное напряжение в электросети — еще одна причина поломки. В этом случае весь девайс может вообще «сгореть»‎.

Кроме того, одной из самых главных причин нестабильной работы БП является неправильно рассчитанная мощность. Каждый компонент компьютера нуждается в питании, и если необходимый минимум не соблюден — проблем избежать не получится: новый девайс не выдержит нагрузки.

Конкретных признаков того, что работоспособность потерял именно блок, по сути, нет. Но есть косвенные симптомы:

  • Не реагирует на включение: кулеры остаются без движения, лампочки не светятся, звука нет.
  • ПК не всегда получается запустить с первого раза.
  • Компьютер отключается сам на этапе загрузки ОС, тормозит.
  • Ошибка памяти.
  • Перестал работать винчестер.
  • Незнакомый шум во время работы ПК.

Для самостоятельной сборки: Совместимость процессора и материнской платы — как подобрать комплектующие: гайд в 3 разделах

Как проверить блок питания компьютера: варианты

Есть четыре работающих метода диагностики. Они описаны ниже.

Осмотр блока

Прежде, чем делать выводы и углубляться в технические дебри, первым делом стоит проверить все визуально.

Что для этого нужно:

1. Полностью обесточить системник, надеть электростатический браслет или же перчатки в целях безопасности.

2. Открыть корпус.

3. Отключить все компоненты от БП: хранилище, материнку, видеоадаптер и т. д.

Совет: перед отключением комплектующих лучше все сфотографировать, чтобы потом быстро и без проблем собрать компьютер обратно.

4. Вооружившись отверткой, отсоединить блок и разобрать его.

Нужно посмотреть, не запылился ли девайс, не вздулись ли его конденсаторы. Также стоит обратить внимание на ход вентилятора. Он должен быть свободным. Если все, на первый взгляд, в порядке — переходим к следующему пункту.

Как узнать чипсет материнской платы — 3 способа

Проверка питания

Так называемый метод скрепки — простой и эффективный способ диагностики. Естественно, перед выполнением этой процедуры тоже необходимо обесточить PC, при этом БП необходимо отключить не только от розетки, но и с помощью кнопки off/on, расположенной на самом устройстве, и отключить от него все комплектующие.

Что потом:

  • Взять скрепку для бумаги, она сыграет роль перемычки, загнуть ее дугой.
  • Найти 20-24 пиновый разъем, идущий от БП. Узнать его нетрудно: от него уходит 20 или 24 цветных проводка. Именно он служит для подсоединения к системной плате. 
  • Найти два обозначенных цифрами 15 и 16. Или же это могут быть черный и зеленый проводки, которые находятся рядом друг с другом. Как правильно, первых — несколько, а второй — один. Они свидетельствуют о подключении к материнке.
  • Плотно вставить скрепку в эти контакты для имитации процесса подключения к материнке.

  • Выпустить перемычку из рук, так как по ней может проходить ток. 
  • Снова подать питание на БП: если его кулер запустился — все в порядке.

Повысить производительность ПК: Как настроить оперативную память в БИОСе: инструкция в 4 простых разделах

Проверка с помощью мультиметра

Если способ ничего не дал и переменный ток подается на БП, стоит узнать, корректно ли он преобразует переменный ток в постоянный, необходимый внутренним частям ПК. Для этого понадобится мультиметр.

Для этого нужно: 

1. Подключить что-нибудь к БП: дисковод, HDD, кулеры и т. д.

2. Отрицательный щуп мультиметра присоединить к черному контакту пинового разъема. Это будет заземление.

3. Плюсовой вывод следует подсоединять к контактам с разноцветными проводками и сравнивать значения с референсными показателями.

Оптимальное напряжение
Розовый 3,3 В
Красный 5 В
Желтый 12 В
Допустимая погрешность ±5%

Узнайте: Как вылечить жесткий диск (HDD) и исправить битые сектора: 7 хороших программ для диагностики

Программная проверка

Кроме аппаратных решений, есть немало софта, с помощью которого можно протестировать состояние комплектующих, выполнить диагностику и получить необходимую информацию о девайсе. Одна из таких утилит — OCCT Perestroika, которая доступна на официальном сайте бесплатно. 

Достоинства программы:

  • Точное диагностирование.
  • Простой и понятный интерфейс.
  • Несложная установка.
  • Работает как с 32-, так и с 64-битными ОС.

Советы по пользованию блоком питания

От того, какой БП стоит в компьютере, зависит стабильность работы системы. На этом компоненте уж точно не стоит экономить, и уж тем более не следует доверять фирмам-ноунеймам.

Дело в том, что в этом случае заявленные характеристики, скорее всего, не совпадут с реальными. Как уже говорилось выше, при выборе блока питания необходимо правильно рассчитывать его мощность.

Для этого есть довольно удобные онлайн-калькуляторы.

Интересно: у CTG-750C-RGB есть подсветка, а еще — лишние провода от него можно отсоединить.

Не стоит создавать слишком большую нагрузку на БП. Например, даже если пользователь выбрал подходящий по мощности вариант, после апгрейда блок может не потянуть новые компоненты. Чтобы не покупать другой БП, лучше выбирать устройство с запасом в 20-30%.

Используя блок питания, важно помнить о возможных перепадах напряжения, замыкании и прочих неполадках в электросети, которые могут возникнуть неожиданно. Лучше обратить внимание на защищенные варианты: они служат дольше. Например, PS-SPR-0850FPCBEU-R не страшны перегрузки, перепады напряжения. Он также не боится короткого замыкания.

Геймерам: Игровые видеокарты для ПК: 5 критериев, как выбирать

Провести медосмотр компьютерного БП — нетрудно. Однако это требует сноровки, ведь придется разбирать корпус PC, а также сам компонент.

Как включить компьютерный блок питания без компьютера

Все компьютерные компоненты предназначены для работы в связке друг с другом, но есть один элемент системы, который в некотором роде самодостаточный и может работать сам по себе.

Речь идет о блоке питания компьютера.

Действительно, не смотря на то, что его проектируют для совместной работы с другими комплектующими компьютера, их наличие вовсе не является обязательным для его работы в отличии, например от видеокарты.

С другой стороны возникает вопрос, а зачем вообще включать компьютерный блок питания без подсоединения к компьютеру. Есть две основные причины. Во первых, чтобы проверить его работоспособность.

Допустим, вы нажимаете на кнопку включения на корпусе компьютера, а он не включается. Самое простое, что можно сделать в такой ситуации, убедиться в работоспособности блока питания.

Так же можно проверить выдаваемые напряжения под нагрузкой, если есть сбои в работе компьютера и подозрение падает на блок питания.

Во вторых, его можно использовать как мощный универсальный источник питания с разными напряжениями. Таким образом, старому блоку питания компьютера можно найти новое применение.

Зачем нам может понадобиться запустить компьютерный блок питания без помощи компьютера мы разобрались, осталось выяснить, как это сделать. Кажется логичным просто включить его в электрическую розетку. Мысль конечно верная, но этого недостаточно, он не заработает, поскольку управляется материнской платой компьютера.

Значит, нам нужно сымитировать команды от материнки, благо делается это элементарно. Для этого нам потребуется кусочек провода или кусочек гибкого металла, например канцелярская скрепка. Наша задача замкнуть два контакта в колодке, которая подает питание на материнку. Это и будет для блока питания компьютера командой на запуск.

Берем разъем для питания материнской платы и замыкаем зеленый провод (PS_ON) с любым проводом черного цвета (COM) с помощью перемычки. Штекер бывает в двух вариантах: 20-ти контактный (старый стандарт) и  24-х контактный (бывает разборным 20+4).

В данном случае это не на что не влияет, однако в блоках питания от неизвестных производителей цвета проводов могут оказаться перепутанными. Поэтому рекомендуем на всякий случай свериться со схемой ниже, чтобы случайно не замкнуть что-нибудь другое.

Нужно отметить, что компьютерные блоки питания не любят работать без нагрузки, поэтому рекомендуется всегда подключать какого-нибудь потребителя.

Проще всего взять кулер, ненужный винчестер или лампочку соответствующего напряжения и мощности.

Подключаем к блоку питания нагрузку, в данном случае корпусной кулер и кусочком красного провода с зачищенными концами соединяем зеленый и соседний черный провода.

Теперь если включить блок питания в розетку, то он сразу заработает. Чтобы отключить блок питания можно не выключать его из розетки, а просто разомкнуть сделанную нами перемычку.

Тем людям, кто собирается использовать блок питания компьютера в качестве отдельного источника питания, рекомендуется обеспечить надежный контакт в колодке с помощью пайки, ответной колодки или иным способом.

Так же для повышения удобства использования в перемычку можно встроить кнопку, которая будет управлять включением и выключением блока питания.

Блоки питания для ПК: принципы работы и основные узлы

Современные блоки питания для ПК являются довольно сложными устройствами. При покупке компьютера мало кто обращает внимание на марку предустановленного в системе БП.

Впоследствии некачественное или недостаточное питание может вызвать ошибки в программной среде, стать причиной потери данных на носителях и даже привести к выходу из строя электроники ПК.

Понимание хотя бы базовых основ и принципов функционирования блоков питания, а также умение определить качественное изделие позволит избежать различных проблем и поможет обеспечить долговременную и бесперебойную работу любого компьютера.

Структура типичного блока питания

Компьютерный блок питания состоит из нескольких основных узлов. Детальная схема устройства представлена на рисунке. При включении сетевое переменное напряжение подается на входной фильтр [1], в котором сглаживаются и подавляются пульсации и помехи. В дешевых блоках этот фильтр часто упрощен либо вообще отсутствует.

Далее напряжение попадает на инвертор сетевого напряжения [2]. В сети проходит переменный ток, который меняет потенциал 50 раз в секунду, т. е. с частотой 50 Гц.

Инвертор же повышает эту частоту до десятков, а иногда и сотен килогерц, за счет чего габариты и масса основного преобразующего трансформатора сильно уменьшаются при сохранении полезной мощности.

Для лучшего понимания данного решения представьте себе большое ведро, в котором за раз можно перенести 25 л воды, и маленькое ведерко емкостью 1 л, в котором можно перенести такой же объем за то же время, но воду придется носить в 25 раз быстрее.

Импульсный трансформатор [3] преобразовывает высоковольтное напряжение от инвертора в низковольтное. Благодаря высокой частоте преобразования мощность, которую можно передать через такой небольшой компонент, достигает 600–700 Вт. В дорогих БП встречаются два или даже три трансформатора.

Рядом с основным трансформатором обычно имеются один или два меньших, которые служат для создания дежурного напряжения, присутствующего внутри блока питания и на материнской плате всегда, когда к БП подключена сетевая вилка. Этот узел вместе со специальным контроллером отмечен на рисунке цифрой [4].

Пониженное напряжение поступает на быстрые выпрямительные диодные сборки, установленные на мощном радиаторе [5]. Диоды, конденсаторы и дроссели сглаживают и выпрямляют высокочастотные пульсации, позволяя получить на выходе почти постоянное напряжение, которое идет далее на разъемы питания материнской платы и периферийных устройств.

Типичная информационная наклейка БП. Основная задача – информирование пользователя о максимально допустимых токах по линиям питания, максимальных долговременной и кратковременной мощностях, итоговой комбинированной мощности, которую способен отдать БП Конструкция модульных разъемов блоков питания может быть самой разной. Их применение допускает отключение силовых кабелей, не востребованных в отдельно взятом системном блоке

В недорогих блоках применяется так называемая групповая стабилизация напряжений. Основной силовой дроссель [6] сглаживает только разницу между напряжениями +12 и +5 В. Подобным образом достигается экономия на количестве элементов в БП, но делается это за счет снижения качества стабилизации отдельных напряжений.

Если возникает большая нагрузка на каком-то из каналов, напряжение на нем снижается. Схема коррекции в блоке питания, в свою очередь, повышает напряжение, стараясь компенсировать недостачу, но одновременно возрастает напряжение и на втором канале, который оказался малонагруженным. Налицо своеобразный эффект качелей.

Отметим, что дорогие БП имеют выпрямительные цепи и силовые дроссели, полностью независимые для каждой из основных линий.

Кроме силовых узлов в блоке есть дополнительные – сигнальные.

Это и контроллер регулировки оборотов вентиляторов, часто монтируемый на небольших дочерних платах [7], и схема контроля за напряжением и потребляемым током, выполненная на интегральной микросхеме [9].

Она же управляет работой системы защиты от коротких замыканий, перегрузки по мощности, перенапряжения или, наоборот, слишком низкого напряжения.

Кожух блока питания с установленным 120-миллиметровым вентилятором. Часто для формирования необходимого воздушного потока используются специальные вставки-направляющие

Зачастую мощные БП оснащены активным корректором коэффициента мощности. Старые модели таких блоков имели проблемы совместимости с недорогими источниками бесперебойного питания.

В момент перехода подобного устройства на батареи напряжение на выходе снижалось, и корректор коэффициента мощности в БП интеллектуально переключался в режим питания от сети 110 В. Контроллер бесперебойного источника считал это перегрузкой по току и послушно выключался.

Так вели себя многие модели недорогих ИБП мощностью до 1000 Вт. Современные блоки питания практически полностью лишены данной «особенности».

Многие БП предоставляют возможность отключать неиспользуемые разъемы, для этого на внутренней торцевой стенке монтируется плата с силовыми разъемами [8].

При правильном подходе к проектированию такой узел не влияет на электрические характеристики блока питания.

Но бывает и наоборот, некачественные разъемы могут ухудшать контакт либо неверное подключение приводит к выходу комплектующих из строя.

Для подключения комплектующих к БП используется несколько стандартных типов штекеров: самый крупный из них – двухрядный – служит для питания материнской платы.

Ранее устанавливались двадцатиконтактные разъемы, но современные системы имеют большую нагрузочную способность, и в результате штекер нового образца получил 24 проводника, причем часто добавочные 4 контакта отсоединяются от основного набора.

Кроме силовых каналов нагрузки, на материнскую плату передаются сигналы управления (PS_ON#, PWR_OK), а также дополнительные линии (+5Vsb, -12V). Включение проводится только при наличии на проводе PS_ON# нулевого напряжения. Поэтому, чтобы запустить блок без материнской платы, нужно замкнуть контакт 16 (зеленый провод) на любой из черных проводов («земля»).

Исправный БП должен заработать, и все напряжения сразу же установятся в соответствии с характеристиками стандарта ATX. Сигнал PWR_OK служит для сообщения материнской плате о нормальном функционировании схем стабилизации БП. Напряжение +5Vsb используется для питания USB-устройств и чипсета в дежурном режиме (Standby) работы ПК, а -12 – для последовательных портов RS-232 на плате.

На данном рисунке показана распиновка контактов блоков питания, традиционно используемых в современных ПК

Стабилизатор процессора на материнской плате подключается отдельно и использует четырех- либо восьмиконтактный кабель, подающий напряжение +12 В. Питание мощных видеокарт с интерфейсом PCI-Express осуществляется по одному 6-контактному либо по двум разъемам для старших моделей.

Существует также 8-контактная модификация данного штекера. Жесткие диски и накопители с интерфейсом SATA используют собственный тип контактов с напряжениями +5, +12 и +3,3 В.

Для старых устройств подобного рода и дополнительной периферии имеется 4-контактный разъем питания с напряжениями +5 и +12 В (так называемый molex).

Основное потребление мощности всех современных систем, начиная с Socket 775, 754, 939 и более новых, приходится на линию +12 В. Процессоры могут нагружать данный канал токами до 10–15 А, а видеокарты до 20–25 А (особенно при разгоне). В итоге мощные игровые конфигурации с четырехъядерными CPU и несколькими графическими адаптерами запросто «съедают» 500–700 Вт.

Материнские платы со всеми распаянными на РСВ контроллерами потребляют сравнительно мало (до 50 Вт), оперативная память довольствуется мощностью до 15–25 Вт для одной планки. А вот винчестеры, хоть они и неэнергоемкие (до 15 Вт), но требуют качественного питания.

Чувствительные схемы управления головками и шпинделем легко выходят из строя при превышении напряжения +12 В либо при сильных пульсациях.

Качественное тестирование современных блоков питания можно провести лишь на специализированных стендах. На фото показана электронная начинка одного из них. Для теплового рассеивания больших мощностей применяется массивный радиатор, обдуваемый скоростными вентиляторами

На наклейках блоков питания часто указывают наличие нескольких линий +12 В, обозначаемых как +12V1, +12V2, +12V3 и т. д. На самом деле в электрической и схемотехнической структуре блока они в абсолютном большинстве БП представляют собой один канал, разделенный на несколько виртуальных, с различным ограничением по току.

Данный подход применен в угоду стандарту безопасности EN-60950, который запрещает подводить мощность свыше 240 ВА на контакты, доступные пользователю, поскольку при возникновении замыкания возможны возгорания и прочие неприятности. Простая математика: 240 ВА/12 В = 20 А.

Поэтому современные блоки обычно имеют несколько виртуальных каналов с ограничением по току каждого в районе 18–20 А, однако общая нагрузочная способность линии +12 В не обязательно равна сумме мощностей +12V1, +12V2, +12V3 и определяется возможностями используемого в конструкции преобразователя.

Все заявления производителей в рекламных буклетах, расписывающие огромные преимущества от множества каналов +12 В, – не более чем умелая маркетинговая уловка для непосвященных.

Многие новые блоки питания выполнены по эффективным схемам, поэтому выдают большую мощность при использовании маленьких радиаторов охлаждения. Примером может служить распространенная платформа FSP Epsilon (FSPxxx-80GLY/GLN), на базе которой построены БП нескольких производителей (OCZ GameXStream, FSP Optima/Everest/Epsilon).

Современные мощные видеокарты потребляют большое количество энергии, поэтому давно подключаются отдельными кабелями к БП независимо от материнской платы. Новейшие модели оснащаются шести- и восьмиконтактными штекерами. Часто последний имеет отстегивающуюся часть, для удобства подсоединения к меньшим разъемам питания видеокарт.

Надеемся, что после рассмотрения основных узлов блоков питания читателям уже понятно: за последние годы конструкция БП стала значительно сложнее, она подверглась модернизации и сейчас для полноценного всестороннего тестирования требует квалифицированного подхода и наличия специального оборудования.

Невзирая на общее повышение качества доступных рядовому пользователю блоков, существуют и откровенно неудачные модели. Поэтому при выборе конкретного экземпляра БП для вашего компьютера нужно ориентироваться на подробные обзоры данных устройств и внимательно изучать каждую модель перед покупкой.

Ведь от блока питания зависит сохранность информации, стабильность и долговечность работы компонентов ПК в целом.

Суммарная мощность – долговременная мощность потребления нагрузкой, допустимая для блока питания без его перегрева и повреждений. Измеряется в ваттах (Вт, W).

Конденсатор, электролит – устройство для накопления энергии электрического поля. В БП используется для сглаживания пульсаций и подавления помех в схеме питания.

Дроссель – свернутый в спираль проводник, обладающий значительной индуктивностью при малой собственной емкости и небольшом активном сопротивлении. Данный элемент способен запасать магнитную энергию при протекании электрического тока и отдавать ее в цепь в моменты больших токовых перепадов.

Полупроводниковый диод – электронный прибор, обладающий разной проводимостью в зависимости от направления протекания тока. Применяется для формирования напряжения одной полярности из переменного. Быстрые типы диодов (диоды Шоттки) часто используются для защиты от перенапряжения.

Трансформатор – элемент из двух или более дросселей, намотанных на единое основание, служащий для преобразования системы переменного тока одного напряжения в систему тока другого напряжения без существенных потерь мощности.

ATX – международный стандарт, описывающий различные требования к электрическим, массогабаритным и другим характеристикам корпусов и блоков питания.

Пульсации – импульсы и короткие всплески напряжения на линии питания. Возникают из-за работы преобразователей напряжения.

Коэффициент мощности, КМ (PF) – соотношение активной потребляемой мощности от электросети и реактивной. Последняя присутствует всегда, когда ток нагрузки по фазе не совпадает с напряжением сети либо если нагрузка является нелинейной.

Активная схема коррекции КМ (APFC) – импульсный преобразователь, у которого мгновенный потребляемый ток прямо пропорционален мгновенному напряжению в сети, то есть имеет только линейный характер потребления. Этот узел изолирует нелинейный преобразователь самого БП от электросети.

Пассивная схема коррекции КМ (PPFC) – пассивный дроссель большой мощности, который благодаря индуктивности сглаживает импульсы тока, потребляемые блоком. На практике эффективность подобного решения довольно низкая.

Схема блока питания компьютера

В каждом компьютере, наряду с другими компонентами, присутствует блок питания, обеспечивающий необходимое напряжение на всех участках. Это устройство редко выходит из строя и считается достаточно надежным в эксплуатации. Специальная схема блока питания компьютера позволяет создавать высокую частоту питающего напряжения и стабилизировать напряжение. От нормального функционирования этого прибора полностью зависит работа всех остальных систем.

Для чего нужен блок питания

Основная функция источника питания, установленного в компьютере, заключается в формировании напряжения, создающего условия для нормальной работы всех блоков и элементов ПК. В процессе эксплуатации требуются значения 3,3; 5; 12 вольт, а также дополнительно 5 и 12 вольт. То есть, напряжение понижается с 220 вольт до требуемого значения, наиболее подходящего для конвертеров питания тех или иных компонентов. Одновременно выполняется преобразование бытового переменного тока в постоянный.

Кроме того, блок питания 12В играет роль гальванической развязки между сетевым напряжением 220 вольт и составляющими компьютера. За счет этого устраняются токовые утечки на корпус, а также другие нежелательные токи, возникающие в период сопряжения элементов между собой. Дополнительно блок питания для компьютера служит еще и стабилизатором напряжений.

Основные схемы питающей аппаратуры

По своей конструкции и принципу работы блоки питания могут быть линейными или импульсными. Самое простое устройство линейного типа создано на основе принципиальной схемы трансформатора, понижающего переменное напряжение до необходимого уровня. После этого осуществляется выпрямление тока с применением диодного моста.

Однако, желаемый результат невозможно получить лишь за счет этих двух операций. Нужно еще и стабилизировать напряжение, возникающее на выходе, поскольку в обычной сети оно как правило нестабильно. Кроме того, напряжение может падать в связи с возрастанием тока в подключенной нагрузке.

Компенсация падения напряжения возможна с помощью трансформатора, рассчитанного на обеспечение дополнительной мощности. В этом случае, даже при наличии большого тока, в нагрузке сохранится необходимое напряжение. Если же ток понижается, то в ней, наоборот, начнет расти напряжение, также требующее компенсации. С этой целью в электрическую цепь дополнительно включается неполезная нагрузка, которая и устраняет избыточное напряжение. Происходит превращение избыточной мощности в тепловую энергию, оказывая негативное влияние на КПД прибора.

Схема импульсного блока питания компьютера дополняется еще одной составляющей, оказывающей влияние на выходное напряжение. Это специальный ключ, он же транзистор, устанавливаемый последовательно с нагрузкой. Для его управления используется микроконтроллер, функционирующий в режиме широтно-импульсной модуляции, известной как ШИМ. Поэтому выходное напряжение от продолжительности нахождения транзистора в открытом состоянии.

Использование такого ключа влияет на КПД всего БП. Когда он находится закрытым, ток сквозь него вообще не проходит, а в открытом состоянии сопротивление транзистора оказывается настолько незначительным, что в качестве теплоты происходит рассеивание лишь малой части мощности. Поэтому КПД импульсного блока нередко составляет 90% и выше, а у линейного – всего лишь 50%.

Существенным преимуществом импульсного блока являются его небольшие размеры, сравнительно с линейными приборами аналогичной мощности. На это оказывает существенное влияние частота тока, поступающего в первичную трансформаторную обмотку. Чем выше этот показатель, тем ниже будут размеры его сердечника и количество витков. Для того чтобы обеспечить требуемую частоту, транзисторный ключ включается в цепь до трансформатора. В этом случае удается не только стабилизированный блок питания, но и образуется ток требуемой частоты.

Для компьютеров данный параметр составляет в среднем 60 кГц. Технические характеристики линейных и импульсных блоков определяют и область применения каждого из этих устройств. Точно такими же качествами обладает лабораторный блок питания, отличающийся точным выходным сигналом и выполняющий функции стабилизации напряжения.

Типовая блок-схема источника питания для компьютера

Блок питания, используемый в персональных компьютерах, является импульсным устройством. Напряжение домашней электрической сети, подаваемое на его вход, составляет 110-230 вольт, с частотой 50-60 Гц. Выходное напряжение распределяется по линиям различным линиям постоянного тока с номиналами 3,3; 5; 12 вольт. Сами устройства получаются очень легкие и компактные.

Обычная структурная схема блока питания состоит из нескольких основных компонентов, которые, в свою очередь, разделяются на более мелкие детали. Среди них в первую очередь нужно отметить следующие:

  • Фильтр электромагнитных помех.
  • Элементы, входящие в первичную цепь: выпрямитель, стоящий на входе, и ключи-транзисторы, создающие ток высокой частоты в первичной трансформаторной обмотке.
  • Основной трансформатор.
  • Компоненты вторичной цепи: дроссели и выпрямители тока, поступающего со вторичной трансформаторной обмотки, фильтры для сглаживания, устанавливаемые на выходе.

Для того чтобы лучше уяснить взаимодействие всех составляющих, необходимо рассмотреть более подробно каждую деталь. Эти знания понадобятся, когда возникнет необходимость собрать блок питания своими руками из имеющихся материалов.

Фильтр электромагнитных помех (ЭМП)

Входной фильтр ЭМП подавляет различные электромагнитные помехи, преимущественно двух типов. Дифференциальные отличаются течением тока помех в линиях питания в противоположных направлениях, а при синфазных помехах течение тока происходит в одном направлении.

Для подавления первого вида помех используется конденсатор СХ, включаемый параллельно с нагрузкой. Ту же самую функцию выполняют дроссели, отсутствующие на представленной схеме, подключаемые отдельно к каждому проводу. Синфазные помехи фильтруются с помощью конденсаторов CY. С их помощью линии питания в единой точке соединяются с землей и синфазным дросселем с двумя обмотками. Ток в этих обмотках протекает в одном направлении, создавая препятствие синфазным помехам.

Наиболее дешевая схема простого блока питания использует фильтры с минимальным количеством деталей. Более дорогие устройства оборудуются целыми звеньями на основе базовой схемы, повторяющимися полностью или частично. В качественных блоках устанавливаются дополнительные элементы для защиты от повреждений самого ЭМП или хозяина компьютера, в том числе и плавкие предохранители. Однако при коротких замыканиях они не могут защитить весь блок, а только предотвращают возгорание электропроводки. Сгоревший предохранитель как правило указывает на выход из строя всего устройства.

Отдельно устанавливается варистор, который бывает очень полезен при кратковременных скачках напряжения. Но он не может защитить от длительного воздействия повышенного напряжения. Выполнение этой функции осуществляется внешними стабилизаторами, оборудованными собственными внутренними трансформаторами.

Детали и компоненты первичной цепи

Следующим этапом после прохождения фильтра будет преобразование тока из переменного в постоянный. Для этого используется диодный мост, собранный в общем корпусе. Некоторые сборки комплектуются отдельным радиатором охлаждения. Конструкция простейшего моста состоит всего из четырех диодов. В дорогих моделях чаще всего применяются многоступенчатые диодные мосты.

В импульсных устройствах с входным выпрямителем течение тока отличается от приборов с линейной нагрузкой. Ток через блок питания проходит в виде коротких импульсов, совпадающих с максимальным мгновенным напряжением, находящимся на пике синусоиды. В это же время осуществляется зарядка сглаживающего конденсатора выпрямителя.

В технических характеристиках мощного блока питания указывается значение мощности, с помощью которой совершается полезная работа. Именно она нагревает основные компоненты компьютера и считается активной. Оставшаяся мощность, возникающая под действием гармонических колебаний тока, относится к реактивной, не выполняющей полезной работы, но вызывающей нагрев проводов и дополнительную нагрузку на компоненты силового оборудования.

Для борьбы с избыточной реактивной мощностью в БП устанавливаются схемы, выполняющие активную коррекцию фактора мощности (PFC). Конструкция такого блока состоит из большого конденсатора и дросселя, которые устанавливаются за выпрямителем. По своей сути эта система выступает в качестве еще одного импульсного преобразователя, поддерживающего постоянный заряд на конденсаторе. Схема мощного блока питания с активными PFC предполагает коэффициент мощности в пределах 0,95 и более.

Работа основного преобразователя

Действие этого компонента может осуществляться по различным схемам. Однако все эти устройства, входящие в состав блока питания, работают по единому принципу. С помощью регулируемого ключевого транзистора на первичной обмотке трансформатора создается переменный ток. Скважность переключения можно регулировать и управлять этим процессом с помощью ШИМ-контроллера.

Каждая схема в конкретном устройстве может отличаться количеством ключей и других компонентов, а также характеристиками – наличием помех, КПД, формой сигнала и другими свойствами.

Что входит во вторичную цепь

Сюда включены детали, расположенные за вторичной трансформаторной обмоткой. Прежде всего это шины с различными напряжениями на 5 и 12 вольт. Вместе с ними используется дроссель групповой стабилизации, выравнивающий параметры и не допускающий падения напряжения. Каждая шина оборудуется выходным фильтром, сглаживающим пульсации, возникающие под влиянием ключевых транзисторов.

Как сделать диагностику БП компьютера своими руками

Блоки питания для ПК: принципы работы и основные узлы

Современные блоки питания для ПК являются довольно сложными устройствами. При покупке компьютера мало кто обращает внимание на марку предустановленного в системе БП. Впоследствии некачественное или недостаточное питание может вызвать ошибки в программной среде, стать причиной потери данных на носителях и даже привести к выходу из строя электроники ПК. Понимание хотя бы базовых основ и принципов функционирования блоков питания, а также умение определить качественное изделие позволит избежать различных проблем и поможет обеспечить долговременную и бесперебойную работу любого компьютера.

Структура типичного блока питания

Компьютерный блок питания состоит из нескольких основных узлов. Детальная схема устройства представлена на рисунке. При включении сетевое переменное напряжение подается на входной фильтр [1], в котором сглаживаются и подавляются пульсации и помехи. В дешевых блоках этот фильтр часто упрощен либо вообще отсутствует.

Далее напряжение попадает на инвертор сетевого напряжения [2]. В сети проходит переменный ток, который меняет потенциал 50 раз в секунду, т. е. с частотой 50 Гц. Инвертор же повышает эту частоту до десятков, а иногда и сотен килогерц, за счет чего габариты и масса основного преобразующего трансформатора сильно уменьшаются при сохранении полезной мощности. Для лучшего понимания данного решения представьте себе большое ведро, в котором за раз можно перенести 25 л воды, и маленькое ведерко емкостью 1 л, в котором можно перенести такой же объем за то же время, но воду придется носить в 25 раз быстрее.

Импульсный трансформатор [3] преобразовывает высоковольтное напряжение от инвертора в низковольтное. Благодаря высокой частоте преобразования мощность, которую можно передать через такой небольшой компонент, достигает 600–700 Вт. В дорогих БП встречаются два или даже три трансформатора.

Рядом с основным трансформатором обычно имеются один или два меньших, которые служат для создания дежурного напряжения, присутствующего внутри блока питания и на материнской плате всегда, когда к БП подключена сетевая вилка. Этот узел вместе со специальным контроллером отмечен на рисунке цифрой [4].

Пониженное напряжение поступает на быстрые выпрямительные диодные сборки, установленные на мощном радиаторе [5]. Диоды, конденсаторы и дроссели сглаживают и выпрямляют высокочастотные пульсации, позволяя получить на выходе почти постоянное напряжение, которое идет далее на разъемы питания материнской платы и периферийных устройств.

Типичная информационная наклейка БП. Основная задача – информирование пользователя о максимально допустимых токах по линиям питания, максимальных долговременной и кратковременной мощностях, итоговой комбинированной мощности, которую способен отдать БПКонструкция модульных разъемов блоков питания может быть самой разной. Их применение допускает отключение силовых кабелей, не востребованных в отдельно взятом системном блоке

В недорогих блоках применяется так называемая групповая стабилизация напряжений. Основной силовой дроссель [6] сглаживает только разницу между напряжениями +12 и +5 В. Подобным образом достигается экономия на количестве элементов в БП, но делается это за счет снижения качества стабилизации отдельных напряжений. Если возникает большая нагрузка на каком-то из каналов, напряжение на нем снижается. Схема коррекции в блоке питания, в свою очередь, повышает напряжение, стараясь компенсировать недостачу, но одновременно возрастает напряжение и на втором канале, который оказался малонагруженным. Налицо своеобразный эффект качелей. Отметим, что дорогие БП имеют выпрямительные цепи и силовые дроссели, полностью независимые для каждой из основных линий.

Кроме силовых узлов в блоке есть дополнительные – сигнальные. Это и контроллер регулировки оборотов вентиляторов, часто монтируемый на небольших дочерних платах [7], и схема контроля за напряжением и потребляемым током, выполненная на интегральной микросхеме [9]. Она же управляет работой системы защиты от коротких замыканий, перегрузки по мощности, перенапряжения или, наоборот, слишком низкого напряжения.

Кожух блока питания с установленным 120-миллиметровым вентилятором. Часто для формирования необходимого воздушного потока используются специальные вставки-направляющие

Зачастую мощные БП оснащены активным корректором коэффициента мощности. Старые модели таких блоков имели проблемы совместимости с недорогими источниками бесперебойного питания. В момент перехода подобного устройства на батареи напряжение на выходе снижалось, и корректор коэффициента мощности в БП интеллектуально переключался в режим питания от сети 110 В. Контроллер бесперебойного источника считал это перегрузкой по току и послушно выключался. Так вели себя многие модели недорогих ИБП мощностью до 1000 Вт. Современные блоки питания практически полностью лишены данной «особенности».

Многие БП предоставляют возможность отключать неиспользуемые разъемы, для этого на внутренней торцевой стенке монтируется плата с силовыми разъемами [8]. При правильном подходе к проектированию такой узел не влияет на электрические характеристики блока питания. Но бывает и наоборот, некачественные разъемы могут ухудшать контакт либо неверное подключение приводит к выходу комплектующих из строя.

Для подключения комплектующих к БП используется несколько стандартных типов штекеров: самый крупный из них – двухрядный – служит для питания материнской платы. Ранее устанавливались двадцатиконтактные разъемы, но современные системы имеют большую нагрузочную способность, и в результате штекер нового образца получил 24 проводника, причем часто добавочные 4 контакта отсоединяются от основного набора. Кроме силовых каналов нагрузки, на материнскую плату передаются сигналы управления (PS_ON#, PWR_OK), а также дополнительные линии (+5Vsb, -12V). Включение проводится только при наличии на проводе PS_ON# нулевого напряжения. Поэтому, чтобы запустить блок без материнской платы, нужно замкнуть контакт 16 (зеленый провод) на любой из черных проводов («земля»). Исправный БП должен заработать, и все напряжения сразу же установятся в соответствии с характеристиками стандарта ATX. Сигнал PWR_OK служит для сообщения материнской плате о нормальном функционировании схем стабилизации БП. Напряжение +5Vsb используется для питания USB-устройств и чипсета в дежурном режиме (Standby) работы ПК, а -12 – для последовательных портов RS-232 на плате.

На данном рисунке показана распиновка контактов блоков питания, традиционно используемых в современных ПК

Стабилизатор процессора на материнской плате подключается отдельно и использует четырех- либо восьмиконтактный кабель, подающий напряжение +12 В. Питание мощных видеокарт с интерфейсом PCI-Express осуществляется по одному 6-контактному либо по двум разъемам для старших моделей. Существует также 8-контактная модификация данного штекера. Жесткие диски и накопители с интерфейсом SATA используют собственный тип контактов с напряжениями +5, +12 и +3,3 В. Для старых устройств подобного рода и дополнительной периферии имеется 4-контактный разъем питания с напряжениями +5 и +12 В (так называемый molex).

Основное потребление мощности всех современных систем, начиная с Socket 775, 754, 939 и более новых, приходится на линию +12 В. Процессоры могут нагружать данный канал токами до 10–15 А, а видеокарты до 20–25 А (особенно при разгоне). В итоге мощные игровые конфигурации с четырехъядерными CPU и несколькими графическими адаптерами запросто «съедают» 500–700 Вт. Материнские платы со всеми распаянными на РСВ контроллерами потребляют сравнительно мало (до 50 Вт), оперативная память довольствуется мощностью до 15–25 Вт для одной планки. А вот винчестеры, хоть они и неэнергоемкие (до 15 Вт), но требуют качественного питания. Чувствительные схемы управления головками и шпинделем легко выходят из строя при превышении напряжения +12 В либо при сильных пульсациях.

Качественное тестирование современных блоков питания можно провести лишь на специализированных стендах. На фото показана электронная начинка одного из них. Для теплового рассеивания больших мощностей применяется массивный радиатор, обдуваемый скоростными вентиляторами

На наклейках блоков питания часто указывают наличие нескольких линий +12 В, обозначаемых как +12V1, +12V2, +12V3 и т. д. На самом деле в электрической и схемотехнической структуре блока они в абсолютном большинстве БП представляют собой один канал, разделенный на несколько виртуальных, с различным ограничением по току. Данный подход применен в угоду стандарту безопасности EN-60950, который запрещает подводить мощность свыше 240 ВА на контакты, доступные пользователю, поскольку при возникновении замыкания возможны возгорания и прочие неприятности. Простая математика: 240 ВА/12 В = 20 А. Поэтому современные блоки обычно имеют несколько виртуальных каналов с ограничением по току каждого в районе 18–20 А, однако общая нагрузочная способность линии +12 В не обязательно равна сумме мощностей +12V1, +12V2, +12V3 и определяется возможностями используемого в конструкции преобразователя. Все заявления производителей в рекламных буклетах, расписывающие огромные преимущества от множества каналов +12 В, – не более чем умелая маркетинговая уловка для непосвященных.

Многие новые блоки питания выполнены по эффективным схемам, поэтому выдают большую мощность при использовании маленьких радиаторов охлаждения. Примером может служить распространенная платформа FSP Epsilon (FSPxxx-80GLY/GLN), на базе которой построены БП нескольких производителей (OCZ GameXStream, FSP Optima/Everest/Epsilon).

Современные мощные видеокарты потребляют большое количество энергии, поэтому давно подключаются отдельными кабелями к БП независимо от материнской платы. Новейшие модели оснащаются шести- и восьмиконтактными штекерами. Часто последний имеет отстегивающуюся часть, для удобства подсоединения к меньшим разъемам питания видеокарт.

Надеемся, что после рассмотрения основных узлов блоков питания читателям уже понятно: за последние годы конструкция БП стала значительно сложнее, она подверглась модернизации и сейчас для полноценного всестороннего тестирования требует квалифицированного подхода и наличия специального оборудования. Невзирая на общее повышение качества доступных рядовому пользователю блоков, существуют и откровенно неудачные модели. Поэтому при выборе конкретного экземпляра БП для вашего компьютера нужно ориентироваться на подробные обзоры данных устройств и внимательно изучать каждую модель перед покупкой. Ведь от блока питания зависит сохранность информации, стабильность и долговечность работы компонентов ПК в целом.

Краткий словарь терминов

Суммарная мощность – долговременная мощность потребления нагрузкой, допустимая для блока питания без его перегрева и повреждений. Измеряется в ваттах (Вт, W).

Конденсатор, электролит – устройство для накопления энергии электрического поля. В БП используется для сглаживания пульсаций и подавления помех в схеме питания.

Дроссель – свернутый в спираль проводник, обладающий значительной индуктивностью при малой собственной емкости и небольшом активном сопротивлении. Данный элемент способен запасать магнитную энергию при протекании электрического тока и отдавать ее в цепь в моменты больших токовых перепадов.

Полупроводниковый диод – электронный прибор, обладающий разной проводимостью в зависимости от направления протекания тока. Применяется для формирования напряжения одной полярности из переменного. Быстрые типы диодов (диоды Шоттки) часто используются для защиты от перенапряжения.

Трансформатор – элемент из двух или более дросселей, намотанных на единое основание, служащий для преобразования системы переменного тока одного напряжения в систему тока другого напряжения без существенных потерь мощности.

ATX – международный стандарт, описывающий различные требования к электрическим, массогабаритным и другим характеристикам корпусов и блоков питания.

Пульсации – импульсы и короткие всплески напряжения на линии питания. Возникают из-за работы преобразователей напряжения.

Коэффициент мощности, КМ (PF) – соотношение активной потребляемой мощности от электросети и реактивной. Последняя присутствует всегда, когда ток нагрузки по фазе не совпадает с напряжением сети либо если нагрузка является нелинейной.

Активная схема коррекции КМ (APFC) – импульсный преобразователь, у которого мгновенный потребляемый ток прямо пропорционален мгновенному напряжению в сети, то есть имеет только линейный характер потребления. Этот узел изолирует нелинейный преобразователь самого БП от электросети.

Пассивная схема коррекции КМ (PPFC) – пассивный дроссель большой мощности, который благодаря индуктивности сглаживает импульсы тока, потребляемые блоком. На практике эффективность подобного решения довольно низкая.

Распиновка разъемов питания компьютера | 2 Схемы

Приводим справочные данные на цветовую маркировку и расположение проводов в гнёздах и штекерах ПК. Распиновка и подключение проводов блока питания и других основных модулей компьютера должно быть проведено аккуратно и безошибочно, чтоб не допустить замыкания при работе. Выясним, какое напряжение подается и на какие провода. Если нужны остальные гнёзда — читайте полный справочник по ПК разъёмам

Цветовая маркировка

В обычных БП ПК используется 9 цветов, обозначающих роль проводов:

  • Черный — общий провод, он же заземление или GND
  • Белый — напряжение -5V
  • Синий — напряжение -12V
  • Желтый — подает +12V
  • Красный — подает +5V
  • Оранжевый — подает +3.3V
  • Зеленый — отвечает за включение (PS-ON)
  • Серый — POWER-OK (POWERGOOD)
  • Фиолетовый — дежурное питание 5VSB

Все разъёмы компьютера — название и фото


Всего при работе БП используется 8 типов разъемов, их вид и названия представлены на фото. Чтобы включился блок питания AT-ATX — надо замкнуть GND и PWR SW коннекторы. Он будет работать до тех пор, пока они замкнуты.Если используете его отдельно — ставьте на эти контакты кнопку.

Распиновка проводов разъема блока питания

Распиновка на разъем питания жесткого диска sata и esata

Схема распиновки контактов питания видеокарты

Как получить другое напряжение с БП

ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ НОЛЬ РАЗНОСТЬ
+12 +12
+5 -5 +10
+12 +3.3 +8.7
+3.3 -5 +8.3
+12 +5 +7
+5 +5
+3.3 +3.3
+5 +3.3 +1.7

Встречаются ситуации, когда подключаемое устройство требует для своей работы такого напряжения, которое БП выдавать не способен. В этих случаях приходится извращаться. Допустим, наше дополнительное устройство (пусть это будет освещение) работает от напряжения 8.7 вольт. Его мы можем получить комбинацией проводов, которые выдают +12V и +3.3V. Для удобства, все возможные комбинации приведены в таблице.


Блок питания ATX, устройство и принцип работы. Часть 1.

Главные функции блока питания

Непосредственная задача компьютерного блока — правильно преобразовывать приходящий переменный ток 220 Вольт в три разных постоянных напряжения. Это поможет существенно снизить нагрузку на материнскую плату, а также её отдельные комплектующие. Кроме того, устройство способно стабилизировать периодические скачки нагрузки на видеокарту, а без него деталь запросто выйдет из строя.

Качественное приспособление способно наладить стабильность работы, поддерживая всегда одинаковое напряжение. В блоке питания установлен мощный вентилятор, который способствует оперативному охлаждению воздуха в камере системного блока ПК. От показателей питающего приспособления зависит, сможет ли компьютер справится с нагрузкой, которая зачастую оказывается на операционную систему вследствие загрузки всех деталей.


Внешний вид и размеры прибора никак не влияют на его работоспособность.

Преобразователь импульсного напряжения: объяснение простыми словами с поясняющими картинками

Правило №4: выпрямленный сигнал подвергается широтно-импульсной модуляции на силовом ключе под управлением ШИМ контроллера.

Силовой ключ выполняется первичной обмоткой высокочастотного трансформатора. Для эффективной трансформации в/ч импульсов до 100 килогерц конструкцию магнитопровода делают из альсифера или ферритов.

На обмотку трансформатора от цепей управления через в/ч транзистор поступают импульсы сигналов в несколько десятков килогерц.

Прямоугольные импульсы тока подаются по времени, чередуются с паузами, обозначаются единицей (1) и нулем (0).

Продолжительность протекания импульса или его ширина в каждый момент низкочастотного синусоидального напряжения соответствует его амплитуде: чем она больше, тем шире ШИМ. И наоборот.

ШИМ контроллер отслеживает величину подключенной нагрузки на выходе импульсного блока питания. По ее значению он вырабатывает импульсы, кратковременно открывающие силовой транзистор.

Если подключенная к ИБП мощность начинает возрастать, то схема управления увеличивает длительность импульсов управления, а когда она снижается, то — уменьшает.

За счет работы этой конструкции производится стабилизация напряжения на выходе блока в строго определенном диапазоне.

Устройство и принцип действия

Ваш компьютер тоже подключается напрямую к электросети? Зачастую это именно так, соответственно, устройство подвергается риску перегорания. Чтобы снизить эту вероятность до минимума целесообразно покупать качественный блок питания. Но для понимания главных целей этого механизма, целесообразно изучить его составляющие.

  1. Входной фильтр. Это механизм, принимающий ток электрической сети с показателем 220 В и преобразующий его в оптимальный для операционной системы. На данном этапе происходит снижение пульсаций и устранение приходящих помех.
  2. Импульсный трансформатор способствует разделению большой силы переменного тока на несколько небольших постоянных. Именно за счёт этого комплектующего напряжение 220 В снижается в разы.
  3. Инвертор напряжения повышает сетевую частотность с 50 Гц до сотен кГц, что позволяет сохранить мощность и размер установки.
  4. Дежурный трансформатор и контроллер, который управляет способностью блока питания запускаться автоматически при каждом включении компьютера.
  5. Выпрямитель сигнала переменного тока предназначен для сглаживания пульсации.
  6. Групповой стабилизатор. Такой механизм присутствует не во всех моделях БП (блоков питания), а только в более дорогих.
  7. Сигнальные узлы запускают схему, контролирующую и пропускающую напряжение к материнской плате системного блока.
  8. Встроенный вентилятор, диаметром 120 мм. Он способствует активному охлаждению всего блока.

Более подробное расположение деталей в компьютерном запитывающем устройстве смотрите на схеме в инструкции к приспособлению.

Модели, которые предусматривают возможность отключения жгутов от неработающих устройств, считаются одними из престижнейших среди аналогов. В эру флеш-накопителей практически никто не пользуется DWD-ромом, поэтому его разрешено отключить от питания.

Сетевой выпрямитель напряжения: самая популярная конструкция

Правило №3: после выхода с фильтра напряжение подается на схему выпрямителя, состоящего в базовой версии из диодного моста и электролитического конденсатора.

В ходе электрического преобразования форма синусоиды, состоящая из полуволн противоположных знаков, вначале меняется на сигнал положительного направления после диодной сборки, а затем эти пульсации сглаживаются до практически постоянной амплитудной величины 311 вольт.

Такой сетевой выпрямитель напряжения заложен в работу всех блоков питания.

Разновидности блоков питания для компьютера

Практически каждый системный блок питания для ПК отличается своими конструктивными особенностями друг от друга. На данном этапе целесообразно выделить несколько видов и рассмотреть особенности их функционирования.

  • модульные механизмы — это устройства, которые дают возможность не запитывать детали системного блока, если они не используются;
  • механизмы с пассивным охлаждением. Такие устройства не имеют встроенного вентилятора, однако неплохо справляются со своими задачами. Данные варианты отличаются работой с низким уровнем шума;
  • полупассивные механизмы. Такие предусматривают наличие мощного и габаритного охлаждающего вентилятора, в дополнение к которому идёт управляющий контроллер.

Давайте разберёмся в некоторых технологических особенностях существующих механизмов. В производстве электропитающих блоков присутствует понятие форм-фактор. Это означает то, что некоторые детали механизма взаимозаменяемы. В случае если они выйдут из строя, можно использовать аналогичные, например, от другой модели.


Качественные и дорогостоящие модели блоков питания не создают лишнего шума и треска.

В декабре прошедшего года торговая марка Intel выпустила новую версию материнской платы, которая относится к семейству microATX. Для таких системных деталей предусматривается и индивидуально изготовленный блок питания типа Small Form Factor.

Критерии выбора блока питания для компьютера

Перед покупкой стоит подумать, какой из БП для ПК лучше приобрести, ведь некачественное устройство с поломкой конкретных деталей может «потянуть» за собой подключенные комплектующие самого системного блока. Это может стать причиной возгорания и, как следствие, выхода компьютера из строя. Поэтому давайте обратим внимание на это, чтобы не столкнуться с похожей проблемой.


Выбирайте модель блока питания с качественным корпусом и надёжными крепежами.

Учитывайте мощность и форм-фактор

В первую очередь пользователь без опыта должен обращать внимание на то, какой форм-фактор имеет блок питания. Важно, чтобы он помещался в системный блок ПК. Чтобы это выяснить, стоит отметить несколько разновидностей электропитающих приборов в зависимости от их размера:

  • ATX — такой вариант максимально подходит под стандартные системники, соответственно, подходит для использования на домашнем ПК;
  • SFX — этот вариант поместится в небольшие системные блоки, которые считаются усовершенствованными и выпускаются в наше время. Зачастую похожие варианты выбираются для детских компьютеров или офисных машин;
  • TFX — модель предназначена для дескоптных системников. Они имеют узкие размеры, соответственно, стандартный блок питания к ним не подходит;
  • FLEX — предназначена также для нестандартно малогабаритных системных блоков. Обычно в таких корпусах ниша под адаптер заужена, поэтому и устройство питания должно быть соответствующим.

Что можно сказать о мощности? В первую очередь её необходимо определить у системного блока. Для этого рекомендуется изучить обзор каждой комплектующей и узнать соответствующий показатель потребления. Как вариант: зайдите на официальный сайт производителя деталей машины и сложите показатели каждого. Полученная сумма и будет иметь общую мощность, по которой и следует покупать БП.


Требуемую мощность блока питания можно рассчитывать автоматически специальными сервисами.

Существует способ попроще – подойдёт больше для любителей, которые всерьёз никогда не занимались компьютерами. Всё, что вам нужно делать, это определить мощность материнской платы и видеокарты. Как правило, остальные детали потребляют мизерную часть электроэнергии. На основании полученной суммы необходимо покупать блок питания. Тем не менее, стоит выбирать модель, которая имеет некоторый запас мощности, чтобы устройство не находилось постоянно в нагрузке. Рассмотрим, как варьируется этот показатель на современных модификациях БП.

  1. Маломощные — от 200 до 400 Вт.
  2. Средней мощности — от 400 до 600 Вт.
  3. Высокой мощности — от 650 и выше.

Модели блоков питания, которые имеют показатель 650 Вт и более, устанавливают на игровые компьютеры, поэтому для домашнего или рабочего системного блока тратить большие деньги не рационально.

Разъёмы для питания материнской платы и видеокарты

Когда с мощностью закончили и присмотрели подходящий вариант питающего приспособления, важно определить достаточным ли количеством разъёмов обладает блок питания. Стандартно нужны выходы под питание видеокарты и материнской платы. Также адаптер подключается к жёстким дискам и, если есть, дополнительные SATA накопители.


Оседающая пыль на вентиляторе блока питания небезопасна: она может вызвать перегрев блока, а также вывести его из строя.

К примеру, у пользователя имеется многопроцессорный ПК, соответственно, к нему больше подойдёт блок БП с двумя коннекторами 8 pin. Для мощных системников с несколькими видеокартами важно иметь БП с разъёмами 6+2 pin. Для запаса необходимо, чтобы устройство оснащалось, как минимум четырьмя разъёмами для SATA.

К СВЕДЕНИЮ!

Обязательно обращайте внимание на длину провода ATX24 и CPU – их должно хватать до каждой детали. Варианты с показателем длины менее 65 см не всегда подходят. Это ещё зависит от размера самого корпуса системного блока.

Интерфейс подключения внутренних накопителей и периферийных устройств

В качестве дополнения следует сказать о таких разъёмах как SATA – они в новых моделях блоков питания имеют совершенно иной интерфейс и внешний вид провода. Ранее вместо такой комплектации применялся интерфейс IDE, что не всегда было удобно при коммутации различных деталей системника.


SATA — это и есть интерфейс блока питания, который выполнен в виде нового разъёма для подключения.

По внешнему виду разъёмы IDE и SATA существенно отличаются, соответственно, первые имеют некоторые минусы относительно вторых.

  1. SATA работает в несколько раз быстрее, чем IDE.
  2. Провод IDE намного шире обновленного, поэтому занимает много места и к новым типам винчестеров уже не подходит (если только у вас модель не имеет два типа соединений).
  3. Копирование информации или перенос крупных данных выполняется оперативнее на SATA.

Отталкиваясь от предложенных факторов, стоит отметить, что даже для рабочих компьютеров необходимо выбирать модели с интерфейсом разъёмов SATA.

Дополнительные особенности компьютерных блоков питания

Исходя из того, что все действующие детали системы ПК нуждаются в питании, необходимо выяснить его показатель КПД. Определимся для начала, что представляет собой коэффициент полезного действия: это общее количество энергии, которое необходимо для полезной работоспособности компьютера; как правило, её остатки превращаются в тепло.

Все устройства оснащаются специальным сертификатом, на котором указывается данный показатель.

Тип устройстваНапряжение в электросети 220 V
Процент нагрузки, %102050100
80 PLUS Bronze818581
80 PLUS SILVER858985
80 PLUS PLATINUM909491
80 PLUS GOLD889288


Подключая разъёмы к деталям системного блока, главное не перепутать их, поэтому нужно следить за маркировкой.
Хороший уровень КПД отличается несколькими преимуществами:

  • чем лучше показатель КПД, тем эффективнее расходуется электроэнергия независимо от мощности блока питания;
  • имеет минимальный показатель нагрева, соответственно, охлаждение и рассеивание тепла происходит быстрее;
  • длительный срок службы;
  • минимальный уровень шума, так как устройство не работает в полную нагрузку;
  • качественное питание для всех комплектующих без существенных погрешностей.

Новые модели устройств имеют встроенный активатор типа Active Power Factor Correction, который распространяется на усовершенствование КПД и правильное питание ПК в целом.


Если в блоке питания установлена подсветка, она никакого результата не даёт, кроме эстетического.

Защитные опции компьютерных блоков питания

Не менее важно иметь надёжный блок питания, а именно такой, который после небольших сбоев в работе продолжит действие в штатном режиме. Чтобы обзавестись таким прибором, вам необходимо убедится в наличии на нём защитных опций. О чём идет речь, смотрим далее.

  1. Защита от перепадов напряжения. Это очень полезная функция, главным действующим элементом которой является стабилизатор: он способен уберечь блок питания от сгорания.
  2. Защита от электрической перегрузки. Сила тока, передаваемая от сети к блоку питания, имеет превышенную величину, поэтому разветвляется на оптимальное количество Вольт для стабильной работы ПК. При правильно установленной защите происходит её срабатывание, как только сила тока в блоке достигнет 20-25 А.
  3. Защита от короткого замыкания. Для этого в БП устанавливается специальная схема SCP, которая уже несколько десятков лет рекомендует себя как качественный и долговечный механизм. База этой схемы — пара транзисторов.
  4. Защита от перегрева. Неотъемлемая функция практически каждого блока. ОТР выполняет защитное отключение в тот момент, когда температура платы достигнет предельного значения.
  5. Защита по питанию. Опциональный вид защиты OPP или OPL — он реализуется при помощи специально установленного контроллера. Система предназначена для осуществления контроля за приходящим током. В случае, если превышается допустимый порог, блок питания отключает весь системный блок.

Если в БП имеется целый комплекс систем, которые осуществляют свою работу на качественном уровне, то подобные модели прослужат длительное время.


Некоторые блоки оснащены специальным крепежом для фиксации в корпусе ПК.

Немного теории

Но прежде чем мы начнем копаться во внутренностях, давайте зададимся вопросом, действительно ли блок питания настолько необходим? Почему нельзя подключить компьютер напрямую к розетке? Ответ заключается в том, что компьютерные комплектующие рассчитаны на совсем другое напряжение, нежели сетевое.

На графике ниже показано, каким должно быть электричество сети (в США = синяя и зеленая кривые; Великобритания = красная кривая). Ось X представляет время в миллисекундах, а ось Y – напряжение (voltage) в вольтах. Проще всего понять, что такое напряжение, глядя на разность энергий между двумя точками.

Если напряжение приложено к проводнику (например, к металлической проволоке), разница в энергии заставит электроны в материале проводника течь от более высокого энергетического уровня к более низкому. Электроны – составляющие атомов, из которых состоит проводник, и металлы имеют много электронов, которые могут свободно перемещаться. Этот поток электронов называется током (current) и измеряется в амперах.

Хорошую аналогию можно провести с садовым шлангом: напряжение сродни давлению, которое вы используете, а расход воды – это ток. Любые ограничения и препятствия в шланге – по сути как электрическое сопротивление.

Мы видим, что электричество в сети варьируется с течением времени, из-за чего оно называется напряжением переменного тока (AC, alternating current). В США сетевое напряжение меняется 60 раз в секунду, достигая пиковых значений 340 В или 170 В, в зависимости от местоположения и способа подключения. В Великобритании пиковые напряжения пониже, и частота этих колебаний также немного отличается. Большинство стран придерживаются схожих стандартов сетевого напряжения, и лишь в немногих странах пиковые напряжения более низкие или более высокие.

Потребность в блоке питания заключается в том, что компьютеры не работают с переменным током: им нужно постоянное напряжение, которое никогда не меняется, и кроме того – гораздо более низкое. На том же графике оно будет выглядеть примерно вот таким:

Но современному компьютеру требуется не одно постоянное напряжение, а четыре: +12 вольт, -12 вольт, +5 вольт и +3,3 вольта. И поскольку эти значения не меняются, такой ток называется постоянным (DC, direct current). Преобразование тока из переменного в постоянный (т.н. выпрямление) – одна из основных функций блока питания. Пришло время вскрыть его и посмотреть, как он это делает!

Преобразование тока из переменного в постоянный – одна из основных функций PSU. Пришло время посмотреть, как он это делает!

Здесь мы должны предупредить вас, что в блоке питания есть элементы, накапливающие электричество, в том числе смертельное. Поэтому разбирать PSU потенциально опасно.

Официальное фото блока питания Cooler Master.
Принцип работы этого блока питания аналогичен многим другим, и хоть маркировки на различных деталях внутри будут отличаться, принципиальных различий это не делает.

Разъём сетевого шнура находится в верхнем левом углу фотографии, и ток по сути идет по часовой стрелке, пока не достигнет выхода из блока питания (пучок цветных проводов, нижний левый угол).


Источник фото
techspot.com
Если мы перевернем плату, мы увидим, что по сравнению с материнской платой, проводники и соединения на ней более широкие и массивные – это потому, что они рассчитаны на более высокие токи. Также, бросается в глаза широкая полоса в середине, будто текущая по равнине река.

Это снова говорит о том, что все блоки питания имеют два четко разделённых узла: первичный и вторичный. Первый – это настройка входного напряжения, чтобы его можно было эффективно понижать; второй – это все настройки уже выпрямленного и пониженного напряжения.

Как устроена система охлаждения блоков питания

Всего имеется три зоны отвода горячего воздуха. Осуществляется процесс охлаждения тремя вентиляторами, которые размещаются у центрального процессора, видеокарты и на самом блоке питания. Одним из распространенных способов охладить блок питания для ПК является внедрение кулера диаметром 80 мм. После того как блок запускается, вентилятор начинает свою работу и распределяется внутри компьютера, отдавая охлаждённый поток воздуха требовательным зонам. Именно таким образом работают приборы АТХ12Vи СFХ12V.

Если взять, к примеру, модель STX12V, то здесь всё устроено несколько иначе: здесь устанавливаются вентиляторы, не превышающие в диаметре 60 мм. Как правило, это одни из дорогих моделей, которые имеют возможность настраивать скорость движения ротора вентиляторов.


Блоки, которые не оснащены вентилятором, имеют другой тип охлаждения.

Некоторые модели БП регулируют скорость автоматически только с того момента, как на процессор даётся повышенная нагрузка. За счёт наличия терморегулятора скорость вращения кулера начинает варьироваться от 1000 до 3000 об/мин.

Большое значение в охлаждении имеет тип решётки вентилятора. Наиболее актуальной считается изготовленная из проволочной стали с небольшим сечением. Эта конструкция быстрее передает поток воздуха внутрь системного блока.

Преобразование

Как мы уже сказали, блоку питания нужно изменить напряжение переменного тока, которое в американских розетках обычно в районе 120 вольт (технически, это среднеквадратичные 120 вольт, но мы не будем так язык выламывать), получив на выходе постоянное напряжение 12, 5 и 3,3 вольт.

Первым делом осуществляется преобразование переменного тока в постоянный, и наш блок использует для этого выпрямительный мост. На фото ниже это плоский черный элемент, приклеенный к радиатору.


Источник фото techspot.com

Это еще одно место, где производитель блоков питания может сократить расходы, поскольку более дешевые выпрямители хуже справляются со своей задачей (например, сильнее греются). Теперь, если пиковое входное напряжение составляет 170 В (что имеет место для сети 120 В), то пройдя через выпрямительной мост, оно станет 170 В, но уже постоянного тока.

В таком виде оно поступает на следующую стадию, и в нашем блоке это активный модуль коррекции коэффициента мощности (APFC или Active PFC, Active Power Factor Correction converter). Этот узел также стабилизирует напряжение, сглаживая «провалы» за счет накапливающих конденсаторов; кроме того, он защищает от скачков выходной мощности.

Пассивные корректоры (PPFC или Passive PFC) выполняют по сути ту же работу. Они менее эффективны, но хороши для маломощных блоков питания.


Источник фото techspot.com

APFC на фото выше представлен в виде пары больших цилиндров слева – это конденсаторы, которые накапливают выровненный ток, прежде чем отправить его дальше по цепочке процессов в нашем блоке питания.

За APFC находится ШИМ, широтно-импульсный модулятор (PWM, Pulse Width Modulator). Его предназначение заключается в том, чтобы с помощью нескольких быстро переключающихся полевых транзисторов преобразовать постоянный ток обратно в переменный. Это нужно сделать потому, что на следующем шаге нас ждёт понижающий трансформатор. Эти устройства, основанные на электромагнитной индукции, состоят из двух обмоток с разным количеством витков на металлическом сердечнике, необходимых для понижения напряжения, и работают трансформаторы только с переменным током.

Частота переменного тока (скорость, с которой он изменяется; в герцах, Гц) значительно влияет на эффективность трансформатора – чем выше, тем лучше, поэтому частота исходного питания 50/60 Гц увеличивается примерно в тысячу раз. А чем эффективнее трансформатор, тем меньше его размер. Такой тип устройств, который использует эти сверхбыстрые частоты постоянного тока, называется импульсным источником питания (Switched Mode Power Supply, SMPS).

На фото ниже вы можете видеть 3 трансформатора – самый большой имеет на единственном выходе 12 вольт, а тот, что поменьше – 5 вольт (чуть поговорим ещё о нём позже). В других БП вы можете встретить один большой трансформатор сразу на все напряжения, то есть с несколькими выходами. А самый маленький трансформатор предназначен для защиты транзисторов ШИМ и подавления его помех.


| Источник фото techspot.com

Можно по-разному реализовать получение необходимых напряжений, защиту ШИМ, и так далее. Всё зависит от бюджетного сегмента и мощности устройства. Однако, всем одинаково необходимо снять напряжения с трансформаторов и снова выпрямить.

На фото ниже мы видим алюминиевый радиатор низковольтных диодов, выполняющих это выпрямление. А также, конкретно в этом PSU, мы видим небольшую дополнительную плату в центре фото – это узел модулей регулирования напряжения (VRM, Voltage Regulation Modules), обеспечивающий выходы 5 и 3,3 вольт.


Источник фото techspot.com

И тут нам стоит поговорить о том, что такое пульсация.

В идеальном мире, с идеальными блоками питания, переменный ток будет преобразован в абсолютно ровный, без малейших колебаний, постоянный ток. В действительности же, такой 100%-ой точности не достигается, и напряжение постоянного тока имеет хоть и незначительные, но колебания.

Этот эффект называется пульсирующим напряжением, и в наших блоках питания мы бы хотели, чтобы оно было как можно меньше. Cooler Master не предоставляет информации о величине пульсирующего напряжения в спецификации к нашему подопытному PSU, поэтому мы прибегли к сторонним результатам тестирования. Один из таких анализов был выполнен JonnyGuru.com, и они установили, что максимальное пульсирующее напряжение выхода +12 В – 0,042 В (42 милливольт).

График ниже демонстрирует отклонение фактически получаемого напряжения (синяя кривая; при этом её форма, конечно, не такая идеальная синусоида – ведь сама пульсация не постоянна) от требуемого ровного напряжения +12 В постоянного тока (красная прямая).

Это отклонение, по большей части, лежит на совести конденсаторов во всём PSU. Некачественные, дешёвые конденсаторы приводят к увеличению этой не нужной нам пульсации. Если она слишком большая, то некоторые электронные узлы компьютера, наиболее чувствительные к качеству питания, могут начать работать нестабильно. К счастью, в нашем примере 40 с лишним милливольт это нормально. Не супер, но и не плохо.

Но на получении приемлемых выходных напряжений дело ещё не заканчивается. Необходимо обеспечить управление выходами, чтобы питание на каждом из них было всегда полноценным и стабильным, независимо от мощности нагрузок на других выходах.

Источник фото techspot.com
Микросхема, которую вы видите на этом фото, называется супервизор (supervisor) и она следит за тем, чтобы на выводах не оказалось слишком высокого или низкого напряжения и тока. Работает бесхитростно – просто отключает блок питания при возникновении таких проблем.

Более дорогие PSU могут оснащаться ЦПОС, цифровым процессором обработки сигналов (DSP, Digital Signal Processor), который не только мониторит напряжения, но и может отрегулировать их при необходимости, а также отправлять подробные данные о состоянии БП на компьютер, его использующий. Для рядового пользователя эта функция достаточно спорная, но для серверов и рабочих станций – весьма желательная.

Лучшие производители блоков питания и популярные модели

Несомненно, лучше отдавать предпочтение известным производителям, которые предлагают взамен достойное качество и хорошую работоспособность. Поэтому редакция Tehno.guru предлагает обратить внимание на несколько моделей ниже.

ACCORD ACC-450-12 450W — блок питания с простым способом установки


Классические модели подходят для большинства компьютеров со стандартными рабочими параметрами.
Подбирая блок питания для домашнего или офисного ПК со стандартными параметрами, следует отметить заявленную модель как одну из лучших, простых, без серьёзных наворотов. Установка имеет один традиционный вентилятор диаметром 120 мм. Соответственно, подойдёт только для системных блоков привычных параметров.

Мощность, ВтТип охлажденияПараметры, ммТипы разъемовЗащита от короткого замыкания
450Один вентилятор86×150×14020+4 pinесть

Отзыв о модели ACCORD ACC-450-12 450W


Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product—blok-pitaniia-accord-acc-450-12-450w/12367530/reviews?track=tabs

Блок питания ACCORD ACC-450-12 450W

Блок питания Powerman PM-300ATX 300W


Отличный вариант для ненавороченных ПК.
Узкоформатная модель блока питания, предназначенная для таких системников, которые имеют соответствующую нишу для установки. Устройство оснащено стандартной системой охлаждения, однако имеет не очень удобную решётку для отвода воздуха. Тем не менее, отлично справляется с задачами, возложенными на него.

Мощность, ВтТип охлажденияПараметры, ммТип разъемов для материнской платы
3001 вентилятор (80 мм)65×85×17520+4 pin

Блок питания Powerman PM-300ATX 300W

Sea Sonic Electronics SSP-650RT 650W — высокомощный агрегат для ПК


Удобная модель с маркировкой под выходы для питания.
Такая система питания подойдёт идеальным образом для игрового компьютера. Устройство способно максимально запитывать графические девайсы. Кроме того, модель блока имеет стандартный внешний вид и оптимально оборудованную решётку для освобождения воздуха от вентилятора.

Мощность, ВтПараметры, ммСпособ охлажденияТип разъема для материнской платыСертификат КПД
65086×150×1401 вентилятор20+4 pin80 PLUS Gold

Отзыв о модели Sea Sonic Electronics SSP-650RT 650W


Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product—blok-pitaniia-sea-sonic-electronics-ssp-650rt-650w/9275780/reviews?track=tabs

Sea Sonic Electronics SSP-650RT 650W

AeroCool KCAS PLUS 600W — стандартная высокомощная установка


Отличительные свойства блоков питания заключаются в способности вовремя реагировать на некорректность работы.
Предложенный вариант блока питания для ПК не имеет никаких конструктивных особенностей, так как предназначен для корпуса системного блока обычного размера. Отличается высокой мощностью, соответственно, подойдёт к системе, где работает несколько видеокарт и жёстких дисков.

Мощность, ВтСкорость работы, об/минТип охлажденияТип разъема для материнской платыЗащита от перегрузки
6008001 вентилятор20+4 pinесть

Отзыв о модели AeroCool KCAS PLUS 600W


Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product—blok-pitaniia-aerocool-kcas-plus-600w/43055883/reviews?track=tabs

Блок питания AeroCool KCAS PLUS 600W

Фильтрация

Первое, что блок питания делает с сетевым электричеством, это не выпрямление и не понижение, а выравнивание входного напряжения. Поскольку в наших домах, офисах и на предприятиях имеется множество электрических устройств и приборов, постоянно включающихся-выключающихся, а также излучающих электромагнитные помехи, переменный ток в сети часто бывает «скомканный» и со случайными скачками и перепадами (частота также не постоянна). Это не только затрудняет блоку питания выполнять преобразования, но может вывести из строя некоторые элементы внутри него.

Наш БП имеет две ступени так называемых входных фильтров (transient filter), первая из которых построена сразу на входе с помощью трёх конденсаторов. Она выполняет роль, похожую на роль «лежачего полицейского» на дороге – только вместо скорости, этот фильтр гасит внезапные скачки входного напряжения.


Источник фото techspot.com

Вторая ступень фильтра более сложная, но в сущности делает то же самое.

Желтые кирпичики – это снова конденсаторы, а вот зеленые кольца, обмотанные медным проводом, это индуктивные катушки (хотя при таком использовании их обычно называют дросселями). Катушки накапливают электрическую энергию в магнитном поле, но энергия при этом не теряется, а за счет самоиндукции плавно возвращается обратно. Таким образом, внезапно появившийся высокий импульс (скачок) поглощается магнитным полем дросселя, чтобы на выходе дать ровное напряжение без всяких скачков.

Два маленьких синих диска – ещё одни представители многообразия конденсаторов, а чуть ниже них (зелёный, с длинными ножками, обтянутыми черными изоляторами) – металлооксидный варистор (MOV). Они также используются для защиты от скачков входного напряжения. Подробнее о различных типах входных фильтров можно прочитать здесь.


Источник фото techspot.com

По этому узлу блока питания часто можно определить, насколько производитель сэкономил, или к какому бюджетному классу принадлежит девайс. Более дешевые будут иметь упрощённую фильтрацию входа, а самые дешёвые и вовсе не иметь таковой (избегайте таких!).

Теперь, когда напряжение выровнено и причёсано, ему дозволяется идти дальше – собственно, к преобразованию.

Как отремонтировать блок питания компьютера своими руками, инструкция

Прежде чем ремонтировать блок питания, убедитесь, в нем ли причина плохой работы компьютера. Невозможность запустить компьютер может быть обусловлена другими факторами.

Как проверить работоспособность блока питания компьютера АТХ

Проверить работоспособность блока питания возможно без измерительных приборов. При этом, его можно не извлекать из системного блока. Чтоб это сделать, отсоединяем от материнской платы и других устройств все разъемы, идущие от него. Оставляем 1 из 4 контактных разъемов для обеспечения нагрузки. Питание на материнскую плату от блока питания поступает при помощи 20 либо 24 контактного разъема, а так же 4 либо 6 контактного. Чтоб надежно фиксировать контакты, на разъемах предусмотрены защелки. Чтоб вынуть разъем, необходимо взяться пальцами сверху защелки и надавить, плавно покачивая ее из стороны в сторону, тем самым вынув ответную часть.

Два вывода разъема, снятого с материнки, следует закоротить между собой при помощи провода или скрепки. Провода располагаются со стороны защелки. Место установки перемычки показано на фото желтым. Если в разъеме 20 контактов, закоротить необходимо 14 (зеленый, может серый, POWER ON) и 15 (черный, GND) выводы. Если разъем 24 контактный, закорачиваем 16 (зеленый, может серый, POWER ON) и 17 (черный, GND) выводы.

Если замечено вращение крыльчатки кулера, блок питания можно считать исправным. Причиной плохой работы компьютера может быть выход из строя других блоков. Однако, эта проверка не дает полной гарантии на 100% работоспособность компьютера, поскольку отклонение напряжений может быть больше нормы. Для того, чтоб исключить поломку блока питания, подключите его к блоку нагрузок, измеряйте уровень напряжений на выходе. Отклонение напряжение не должно быть больше указанных в таблице.

Выходное напряжение, В+3,3+5,0+12,0-12,0+5,0 SBGND
Цвет проводаоранжевыйкрасныйжелтыйголубойсинийчерный
Допустимое отклонение, %±5±5±5±10±50
Допустимое минимальное напряжение+3,14+4,75+11,40-10,80+4,750
Допустимое максимальное напряжение+3,46+5,25+12,60-13,20+5,250

Отрицательный конец щупа прибора подключается к общему проводу (черный), положительный – к контактам разъема. Проделывать эту операцию можно при включенном компьютере.

Структурная схема блока питания компьютера АТХ

Блок питания — сложное электронное устройство. Чтобы его отремонтировать, необходимо владеть навыками радиотехники, иметь необходимые приборы. В большинстве случаев 80% поломок блоков питания можно устранить в домашних условиях. Для этого нужно уметь паять, работать с отверткой и знать схемы источников питания. Буквально все блоки питания создаются по схеме приведенной ниже. Я отметил те компоненты, которые зачастую выходят из строя. Их можно будет заменить самостоятельно. Во время ремонта блока питания придется воспользоваться цветовой маркировкой проводов, выходящих из него.

Через сетевой шнур подаётся напряжение на разъемные соединения, а уже оттуда на плату блока питания. Главным элементом защиты является предохранитель Пр1, обычно он рассчитан на ток 5 А. В зависимости от того, какой мощности источник питания, предохранитель может быть другого номинала. Фильтр образован конденсаторами С1-С4 и дросселем L1. Он служит для подавления дифференциальных и синфазных помех, возникающих при работе блока питания и поступающих из сети. По такой схеме собранные все сетевые фильтры. Они установлены в изделиях, блоки питания которых не имеют силового трансформатора. А именно: принтерах, видеомагнитофонах, сканерах, телевизорах. Фильтр работает на полную мощность, если подключение к сети осуществляется при помощи заземляющего провода. Жаль, но большинство китайских источников питания не имеют фильтра.

Примером тому служат запаянные перемычки дросселя и отсутствие конденсаторов. Если при ремонте вы обнаружите отсутствие некоторых элементов фильтра, рекомендую их установить. Ниже на фото показать блок питания, фильтр которого установлен.

Чтобы защититься от перенапряжения, устанавливаются варисторы Z1-Z3. Обозначены на фото синим цветом. Они работают по простому принципу. Если напряжение сети нормальное, варисторы имеют большое напряжение, которое никак не влияет на работоспособность схемы. Если уровень напряжение сети превышает допустимый, сопротивление падает, приводя к сгоранию предохранителя. Это спасает основные детали компьютера от поломки. Если блок питания перестал работать от перенапряжения, замените предохранитель.

Некоторые модели блоков питания имеют возможность переключения, что позволяет работать от сети 115 В. В таком случае контакты SW1 (переключатель) должны находиться в замкнутом состоянии. Чтоб конденсаторы С5-С6, включены в сеть после моста VD1-VD4 заряжались плавно, устанавливается термистор RT, имеющий отрицательный ТКС. Когда термистор холодный, его сопротивление равно единицам Ом, в случае прохождения тока через него, он разогревается и сопротивление падает в 20-50 раз. Компьютер имеет функцию дистанционного включения. Для этого в блоке питания установлен дополнительный источник питания с малой мощностью, который постоянно включен. Даже когда компьютер выключен, но вилка не вынута из сети. Он имеет напряжение +5 B_SB и создан по схеме автоколебательного трансформаторного блокинг-генератора всего на 1 тиристоре, который запитан от напряжения диодом VD1-VD4. Это самый ненадежный узел блока питания и производить ремонтные работы сложно.

Напряжения, необходимые для работы устройств системного блока и материнские платы, фильтруются от помех при помощи конденсаторов и дросселя, а затем проводами подаются к самим источникам. Кулер, служащий для охлаждения блока питания, питается от напряжения -12 В.

Как добраться до платы блока питания

Для того, чтоб извлечь блок питания из системного блока, откручиваем 4 винта (отмечены на фото). Перед осмотром отсоединяем проводники, имеющие сильное натяжение. Остальные можно оставить.

Располагаем блок питания, таким образом, чтоб он был на углу системного блока. Выкручиваем 4 винта, помеченных на фото розовым цветом. Чаще всего пара винтов находится под наклейкой. Снимаем ее или продырявливаем. По бокам могут быть наклеены бумажки, мешающие снятию крышки, их тоже следует удалить или разрезать.

Крышка снята, удаляем пыль пылесосом. Это первая причина выхода радиодеталей из строя. Она, покрывая толстым слоем детали, снижает теплоотдачу, что приводит к перегреву и сгоранию.

Поиск неисправности блока питания компьютера АТХ

Первым делом осматриваем все детали, уделяя особое внимание геометрии конденсаторов. Чаще всего, из-за повышенного режимы температуры, они выходят из строя. 50% блоков питания прекращают работу из-за неисправных конденсаторов. Это обусловлено плохой работой кулера. Смазка кулера высыхает и срабатывает, обороты уменьшаются. Охлаждение деталей уменьшается, вследствие чего происходит перегрев. Когда кулер начинает издавать шум, следует его почистить и смазать. Если видно вздутие конденсатора и подтек электролита, нужно его менять. Вздутие может произойти по причине пробоя в изоляции. Бывает такое, что внешне конденсатор цел, однако уровень пульсаций напряжения больше. В этом случае отсутствует контакт между выводом конденсатора и обкладкой. Как говорится, конденсатор находится в обрыве. Проверить обрыв можно при помощи тестера, установив режим измерений на сопротивление. В статье «Измерение сопротивления» описывается технология проверки конденсаторов.

Следующим шагом будет осмотр предохранителей, резисторов, полупроводниковых приборов. Внутри предохранителя по центру имеется тонкая блестящая цельная проволока, иногда она имеет утолщение в средине. Если ее не видно, скорее всего, произошло ее сгорание. Чтоб убедиться так ли это, прозваниваем предохранитель омметром. Если предохранитель сгорел, ремонтируем его или заменяем новым. Перед тем, как его заменить, для проверки блока питания не выпаиваем сгоревший предохранитель из платы, а припаиваем к его выводам жилу медного проводника, диаметр которого 0,18 мм. Если во время включения блока питания проводок не сгорит, имеет смысл заменить предохранитель новым.

Как заменить предохранитель в блоке питания компьютера АТХ

Чаще всего блок питания имеет трубчатый стеклянный предохранитель, который рассчитан на защитный ток 5 А. Чтоб обеспечить надежность, он впаивается в плату. Для этого существуют предохранители, на которых есть выводы под пайку.

Его можно заменить обычным предохранителем, ток защиты которого равен 5 А. К его торцам следует припаять кусочки одножильного провода, диаметр которых 0,5 мм и длина 5 мм.

Остается впаять предохранитель в плату и проверить его в работе.

Если во время включения блока питания произошло повторное сгорание предохранителя, это следствие пробоя переходов в тиристорах, либо выход из строя других элементов. Чтоб отремонтировать такой блок питания, необходимо обладать высокой квалификацией. Можно заменить предохранитель иным, рассчитанным на ток свыше 5 А. Но он все равно сгорит.

Поиск в блоке питания неисправных электролитических конденсаторов

Частой причиной нестабильной работы компьютера и выхода из строя блока питания является вздутие корпуса электролитического конденсатора. Чтоб предотвратить взрыв, на торце конденсатора делают надсечки. Когда давление в конденсаторе возрастает, корпус вздувается или разрывается именно в этом месте. Найти такой конденсатор не составит труда. Основная причина выхода из строя конденсатора заключается в плохой работе кулера или увеличения напряжения.

Глянув на фото, можно заметить, что конденсатор справа вздут и имеет следы подтека электролита, у левого конденсатора торец плоский. Его можно заменить. Чаще всего выходу из строя поддаются конденсаторы с питанием по шине +5 В, потому что запас напряжения мал и равен 6,3 В. Были случаи, когда конденсаторы цепи +5 В были вздуты. Когда я провожу их замену, устанавливаю конденсаторы не менее 10 В.

Чем больше напряжение конденсатора, тем лучше. Важно, чтоб он подошел по размерам. Если конденсатор не вмещается, я беру конденсатор с меньшей емкостью, но большим напряжением. Такая замена не приведет к ухудшению работы компьютера. Произвести замену конденсатора не составит труда, главное уметь обращаться с паяльником. Важно не забывать, что конденсатор со стороны отрицательного вывода имеет маркировку. Она нанесена в виде светлой широкой полосы, новый конденсатор следует устанавливать на то же место, где расположена эта полоса.

Проверка других элементов в блоке питания компьютера АТХ

Простые конденсаторы, а также резисторы не должны быть потемневшими и иметь нагар. Корпус полупроводников не должен иметь сколы и трещины. Если вы решили самостоятельно произвести ремонт, лучше всего заменить элементы, показанные на схеме. Если краска на резисторе потемнела, развалился тиристор, производить замену не имеет смысла.

По той причине, что, скорее всего из строя вышли другие элементы, исправность которых можно обнаружить только при помощи приборов. Если резистор потемнел, это не говорит о том, что он неисправен. Может быть, только краска стала темной, на само сопротивление в норме.

Если вспучились все конденсаторы, смысла проводить их замену я не вижу. Это свидетельствует о том, что схема стабилизации выходного напряжения вышла из строя, конденсаторы получили напряжение, превышающие норму. Этот блок питания можно отремонтировать, если есть навыки работы с измерительными приборами и электрическими элементами. Однако такой ремонт хорошо ударит по карману.

По материалам сайта: ydoma.info

Компьютерный блок питания | Dealna

Инфраструктура

В компьютере блок питания (PSU) преобразует мощность переменного тока в постоянный ток низкого напряжения для внутренних компонентов компьютера. В последних компьютерах используется переключаемый режим питания; в то время как некоторые включают ручной режим для выбора входа напряжения, а другие имеют автоматическую адаптацию к подаваемому напряжению.

Блок питания современного компьютера соответствует спецификации ATX, которая имеет допуск по напряжению и форм-фактор.Блок питания ATX имеет уникальную особенность; в режиме ожидания он подает переменное напряжение 5 В для выполнения функций режима ожидания. Материнская плата посылает сигнал на включение и выключение блока питания ATX. Блок питания ATX также отправляет сигналы на материнскую плату, чтобы указать, что напряжение постоянного тока соответствует спецификации.

Функция

Блок питания на рабочем столе изменяет напряжение переменного тока от настенных розеток на напряжение постоянного тока низкого напряжения для работы процессора и других устройств по периметру.Для стабильной работы компьютеру требуется несколько напряжений постоянного тока, подаваемых с точностью.

Линейный источник питания и тяжелый понижающий трансформатор использовались в блоках питания микрокомпьютеров первого поколения и домашних компьютеров. Высокочастотные трансформаторы с ферритовым сердечником используются в импульсных источниках питания, которые используются в современных компьютерах. Защита от короткого замыкания; В современных блоках питания предусмотрена защита от перегрузки по мощности, от перенапряжения, от перегрузки по току и от перегрева.

Развитие

+ 5В и + 12В были двумя основными напряжениями, подаваемыми первым блоком питания IBM PC. Он также подавал -5В и -12В, но с ограниченной мощностью. Большинство микрочипов того времени работали на питании 5 В. 12 В используется для запуска двигателей в дисках и вентиляторах.

Стандарт

ATX — это разъем питания для микрочипов, который работает от 3,3 В, которые стали популярными в то время, разработанные Intel, такие как микропроцессоры Intel и стандартные блоки питания трех шин +3.3в, + 5в и 12в. До этого компьютеры использовали неэффективный линейный регулятор для генерации 3,3 В от шины 5,5 В.

Центральный процессор, который является самой плотной микросхемой, предпочитает использовать более низкое напряжение питания, поскольку транзисторы стали меньше на микросхемах; работать от низкого напряжения питания стало предпочтительнее. На материнские платы начали включать специальный блок питания, модуль регулятора напряжения для подачи большого количества малых токов на Pentium и последующие микропроцессоры.От внешнего источника питания было непрактично подавать 100А при 2В, что было требованием для новых процессоров.

С 2011 года производители высшего уровня начали производить системы с материнскими платами, которые использовали только источник питания 12 В. Эти блоки питания были рассчитаны на 250-300 Вт. Они предложили, чтобы 5 и 12 В, необходимые для других устройств, таких как жесткие диски и т. Д., Можно было брать с самой материнской платы, а не с блока питания.

Почему лучший источник питания означает лучший компьютерный опыт?

Итак, как лучший блок питания означает лучший опыт работы на компьютере? Подумайте вот о чем: если ваш блок питания плохо справляется с регулированием напряжения и фильтрацией пульсаций, что именно?

Блок питания компьютера по существу преобразует переменный ток в постоянный.Старые или более простые компьютерные блоки питания преобразуют переменный ток в несколько напряжений постоянного тока (+12 В, + 5 В, + 3,3 В) одновременно. Новые, более совершенные блоки питания преобразуют переменный ток в +12 В постоянного тока, в то время как меньшие блоки питания постоянного тока в корпусе блока питания преобразуют +12 В в менее используемые + 3,3 В и + 5 В. Последний более эффективен, потому что менее используемые напряжения не преобразуются, если они не требуются, а преобразование постоянного тока в постоянное само по себе более эффективно, чем преобразование переменного тока в постоянный, поскольку для этого требуется все меньше и меньше компонентов.

После преобразования напряжения оно фильтруется с помощью катушек индуктивности и конденсаторов.


На вторичной стороне этого HX1050 мы видим очень большую катушку индуктивности и несколько конденсаторов разного размера.

Итак, теперь у нас есть две важные вещи, на которые следует обратить внимание при рассмотрении выхода этого источника питания: насколько хорошо регулируется выходное напряжение и имеет ли эта выходная мощность минимальные пульсации?

Я использовал два слова, которые вы часто слышите, когда говорят о компьютерных блоках питания: регулирование и пульсация.

Компьютерные блоки питания используют «переключающую» технологию для преобразования переменного тока в постоянный. И пока выпрямитель включается и выключается, он вырабатывает постоянный ток, который пульсирует в ритме с любой частотой переменного тока на входе (например, 60 Гц — это ваша типичная североамериканская частота переменного тока), независимо от частоты, на которой переключается выпрямитель. Это называется шумом. Сначала напряжение проходит через катушку индуктивности или дроссель. Это сглаживает форму волны и снижает частоту шума. Тогда у вас есть конденсаторы.Конденсаторы накапливают электрические заряды и могут выводить электрический заряд без шума. Если напряжение, поступающее на конденсатор, повышается или понижается с частотой переключения, заряд конденсатора повышается или понижается. Это изменение заряда конденсатора происходит намного медленнее, чем частота коммутируемой мощности, которая заряжает конденсатор. Хотя это то, как он фильтрует шум, это также создает пульсации (небольшие пики и спады в выходном напряжении постоянного тока). В этом случае могут помочь более крупные конденсаторы или конденсаторы, соединенные последовательно, потому что чем медленнее изменяется между самым низким и самым высоким напряжением, тем более стабильно уменьшается выходное напряжение и пульсации.Но инженерам, разрабатывающим эти блоки питания, следует соблюдать осторожность. Если вы используете слишком много конденсаторов, слишком большой конденсатор или даже слишком большой индуктор, вы снижаете эффективность вашего источника питания. Каждая часть цепи, через которую проходит питание, имеет некоторую потерю мощности, и конденсаторы рассеивают этот отфильтрованный шум в виде тепла, и это тепло теряется в мощности!


Это снимок экрана осциллографа, измеряющего пульсации в источнике питания, который плохо справляется с фильтрацией.


Когда источник питания лучше справляется с фильтрацией пульсаций, на осциллографе это будет выглядеть так.

Регулирование — это то, насколько хорошо источник питания реагирует на изменения нагрузки. Допустим, блок питания выдает +12 В постоянного тока с нагрузкой 2 А. Допустим, нагрузка увеличивается до 5А, 10А .. или даже 15А. Так же, как я объяснил в отношении регуляторов напряжения процессора, в игру вступает закон Ома. По мере увеличения тока сопротивление увеличивается. По мере увеличения сопротивления напряжение падает.Качественный источник питания должен компенсировать это. Обычно мониторинг осуществляется внутри «управляющей ИС». ИС супервизора может сообщить контроллеру ШИМ (широтно-импульсной модуляции), что выпрямитель должен переключаться на другой частоте для соответствующей регулировки выходного напряжения. Иногда «сенсорный провод» определяет падение напряжения на нагрузке и передает его обратно на ИС. Это дает IC некоторую фору в том, чтобы сообщить контроллеру PWM о необходимости компенсации. «Цифровые блоки питания», такие как блоки питания Corsair серии AXi, используют цифровой сигнальный процессор для контроля напряжений и прямого указания выпрямителю переключаться на разных частотах.Поскольку мониторинг и управление полностью цифровое, компенсация выполняется намного быстрее (подробнее о том, как работают цифровые блоки питания, можно узнать здесь).

Итак, как лучший блок питания соотносится с лучшими вычислительными возможностями? Подумайте вот о чем: если ваш блок питания плохо справляется с регулированием напряжения и фильтрацией пульсаций, что именно?

Хотя компьютерные блоки питания выдают несколько напряжений постоянного тока (+12 В, + 3,3 В и + 5 В), это не все напряжения, необходимые компьютеру для работы.

Возьмем, к примеру, ЦП.ЦПУ использовали для работы с напряжением, полученным непосредственно от источника питания. Изначально + 5VDC. Со временем это напряжение было снижено до +3,3 В постоянного тока. Стремясь сделать процессоры более энергоэффективными, напряжение продолжало падать, и регуляторы напряжения на материнской плате должны были брать от источника питания + 3,3 В постоянного тока или +5 В постоянного тока и снижать эти напряжения до еще более низких напряжений. Естественно, можно было бы подумать, что преобразование одного напряжения в другое было бы более эффективным, если бы напряжения до и после были ближе друг к другу.Но по мере того, как процессоры становились быстрее, им требовалось больше энергии, но при более низких напряжениях. Сами процессоры были более эффективными, но не процесс преобразования этой мощности. Для большей мощности (ватт) при более низких напряжениях требуется больший ток. Более высокий ток без увеличения толщины провода и толщины следа увеличивает сопротивление. Затем сопротивление снижает напряжение и создает тепло, что является контрпродуктивным по той причине, по которой изначально были снижены напряжения ядра процессора! Решением стал стандарт ATX12V. К блоку питания был добавлен 4-контактный разъем питания, который обеспечивает питание +12 В постоянного тока, который затем был модернизирован до 8-контактного разъема питания, который мог подавать еще больший ток.С увеличением напряжения на VRM (модулях стабилизации напряжения) ЦП требуется меньший ток для подачи питания на материнскую плату. Конечно, с этой большей дельтой напряжений (между +12 В постоянного тока и напряжением ядра процессора) требуется более надежное регулирование напряжения на материнской плате.


В этой материнской плате используются радиаторы для пассивного охлаждения компонентов цепи стабилизации напряжения.

С новым процессором Haswell от Intel мы начнем видеть регулирование напряжения на самом процессоре.Это уменьшит ток питания на выводах, которые перемещают питание от дорожек материнской платы к ядру ЦП, и, следовательно, уменьшит количество выводов, необходимое для передачи этого питания. Это также позволит ЦП динамически масштабировать напряжение ЦП более эффективно, чем когда-либо прежде. Стабилизаторы напряжения в Haswell, безусловно, не сутулиться, когда дело доходит до эффективного преобразования напряжений, но это все еще не полностью заменяет функцию материнской платы по преобразованию и фильтрации +12 В от источника питания в более низкое напряжение, поскольку у Haswell есть входное напряжение. из 2.4 В постоянного тока.

То же самое и с вашими видеокартами. На самом деле графические процессоры — это просто небольшие процессоры. Черт возьми, в некоторых случаях, когда графические процессоры работают с частотой до 1 ГГц, они мощнее некоторых процессоров! Разъемы питания PCIe, выходящие из блока питания, подают +12 В на видеокарту, где регуляторы напряжения понижают напряжение до необходимого для графического процессора.


Два разъема питания PCIe подают напряжение +12 В на блок питания этой видеокарты, но графический процессор не использует +12 В. Сначала он должен преобразовать его в более низкое напряжение.

В спецификации ATX говорится, что источник питания может выдавать напряжение со стабилизацией и колебаниями в пределах определенного допуска. Пульсация может достигать 1% и при этом оставаться в пределах спецификации. Это означает, что пульсация на +12 В может достигать ± 120 мВ. Регулировка напряжения может достигать ± 5%. Это означает, что напряжение +12 В постоянного тока может достигать + 12,6 В или всего + 11,4 В, и это все еще находится в пределах спецификации ATX. Точно так же регулятор напряжения вашей материнской платы или видеокарты будет иметь аналогичный допуск по входному напряжению.Другими словами, если у вас есть VRM, который предназначен для преобразования +12 ВSC в + 2,4 В постоянного тока, этот VRM должен иметь возможность принимать напряжения до + 12,6 В постоянного тока или до + 11,4 В постоянного тока и при этом эффективно производить продукцию. + 2,4 В постоянного тока. VRM имеет дополнительный допуск по скорости нарастания напряжения. Скорость нарастания напряжения — это, по сути, скорость, с которой напряжения меняются от одного к другому. Если напряжение упадет с +12 В постоянного тока до +11,99 В постоянного тока в течение микросекунды, ваша скорость нарастания составит 10 мВ / мкс. Чтобы поддерживать эти допуски, ваша материнская плата, видеокарты и другие компоненты также имеют некоторые индукторы и конденсаторы для фильтрации напряжений между источником питания и VRM.

Итак, если все в пределах спецификации, проблем нет, не так ли?

Ну не так уж и много. Видите ли, поскольку эти компоненты регулируют напряжение, и чем больше им приходится для этого работать, тем они нагреваются. Это тепло не только тратится впустую, но и сокращает срок службы компонентов. И хотя полевые МОП-транзисторы регулятора напряжения часто пассивно охлаждаются радиаторами (по крайней мере, они есть на материнских платах высокого класса), конденсаторы — нет. И если полевые МОП-транзисторы не охлаждаются пассивно или их меньше (что может быть VRM с «меньшим количеством фаз»), то им придется больше работать, чтобы регулировать напряжение, и они будут работать еще сильнее.Нагрев плохо влияет на компоненты компьютера, поэтому любой способ решения проблемы является плюсом. Еще одна проблема с правильным регулированием напряжения и фильтрацией заключается в том, что они занимают место на печатной плате. Как я уже сказал в отношении источника питания: если вы хотите, чтобы пульсации были меньше, вам нужно иметь конденсаторы большего размера или больше. То же самое и со схемами стабилизации напряжения на материнских платах и ​​видеокартах. То же самое и с полевыми МОП-транзисторами. У вас может быть больше фаз для более чистой энергии, но если полевые МОП-транзисторы не способны передавать больший ток, дополнительные фазы не принесут вам никакой пользы.Но полевые МОП-транзисторы большей мощности, большее количество фаз, больше и больше конденсаторов — все это требует места. У нас не всегда достаточно места на материнской плате или видеокарте, чтобы отказаться от почти идеального регулирования напряжения на плате.

А еще есть эффекты пульсации при разгоне. Хотя ваши VRM могут хорошо регулировать напряжение, они не смогут избавиться от каждого бита пульсации, которая передается прямо на ваш процессор или графический процессор. Те из вас, кто занимается разгоном, знают, что вам обычно приходится увеличивать напряжение ядра процессора или графического процессора.Это связано с тем, что по мере того, как транзисторы в блоке обработки работают, регуляторы не могут включаться и выключаться с более высокой скоростью, необходимой для поддержания транзистора под напряжением при требуемом напряжении. Повышение напряжения фактически дает ЦП больше, чем ему нужно, но позволяет регуляторам давать ЦП то, что ему нужно, быстрее, чем когда это нужно. К несчастью, побочным продуктом этого является тепло (все снова начинает нагреваться, не так ли?). Если у вас есть какие-либо пульсации в этом напряжении Vcore, это помешает VRM подавать именно то напряжение, которое необходимо, когда транзисторы ЦП работают с любой тактовой частотой, на которой вы пытаетесь их эксплуатировать.Решение этой проблемы состоит в том, чтобы использовать процессор с еще более высоким напряжением Vcore, чем действительно необходимо. Обратной стороной этого является … подождите … более высокая температура процессора.

Итак, подведем итог: лучший источник питания на самом деле продлит срок службы материнской платы и видеокарты, лучший разгон и даже более длительный срок службы вашего процессора и графического процессора. Это беспроигрышная ситуация!

Сколько напряжения требуется для компьютера

Вы когда-нибудь задумывались, что на самом деле происходит внутри блока питания вашего компьютера? Блок питания — самый важный компонент, когда дело доходит до работы компьютера.Без блока питания компьютер представляет собой просто случайную коробку, полную металлических и пластиковых компонентов. С момента появления первого компьютера источник питания использовался для питания всех электронных устройств внутри него.

И хотите верьте, хотите нет, но за этим нет никакой магии. Напряжение переменного тока (AC) потребляется источником питания от источника электроэнергии и преобразуется в напряжение постоянного тока (DC). Питание компьютера обеспечивается несколькими компонентами: конденсаторы, катушки, вентилятор для охлаждения всего устройства и электронная плата, регулирующая ток.Помимо этого, к печатной плате должно быть подключено несколько кабелей с наборами проводов различимых цветов. Эти провода передают разное напряжение на другие подключенные к нему устройства, а также на материнскую плату.

Сегодня несколько цепей безопасности оснащены современными источниками питания, которые непрерывно контролируют протекающий ток. При обнаружении экстремального состояния, которое может превысить его выходную мощность, источник питания предотвратит дальнейшее повреждение материнской платы и самого себя, отключившись.

Компьютеры и напряжения

Блок питания персонального компьютера представляет собой металлический ящик, который обычно можно найти в углу корпуса. Обычно он виден сзади многих систем, поскольку в нем есть охлаждающий вентилятор и розетка для шнура питания. Для работы компьютера требуются три типа постоянного напряжения. 12 В (В) используются для питания материнской платы и видеокарт нового поколения, 3,3 В используется для процессора, а 5 В используется для шасси и портов USB или вентилятора ЦП.В источниках питания используется технология переключателя для преобразования переменного тока в более низкий постоянный ток.

Преобразованная электроэнергия передается по выделенным кабелям от электронной платы в источнике питания для питания устройств, находящихся внутри компьютера. С помощью этих компонентов переменное напряжение преобразуется в чистый постоянный ток. Расположенные внутри конденсаторы выполняют почти половину работы, которую выполняет блок питания. Эти конденсаторы отвечают за регулирование чистых и плавных токов в ценных компьютерных схемах.

Вы должны быть предупреждены, что даже если ваш компьютер был отключен от сети, все еще существует вероятность присутствия электричества внутри вашего блока питания. Это применимо даже через несколько дней после того, как вы вытащили вилку из розетки. Это работа конденсаторов: хранить энергию, которую можно использовать для обеспечения непрерывного рабочего процесса.

Основные характеристики блока питания указаны в ваттах. Ватт — это произведение силы тока в амперах или амперах и напряжения в вольтах. Если ваш опыт работы с ПК немного устарел, вы можете вспомнить, что на исходных ПК были большие и красные переключатели, и они были относительно тяжелыми.Эти переключатели управляли напряжением 120 В, подаваемым на источник питания.

Сегодня небольшая кнопка включает питание, а затем параметр меню используется для выключения машины. Стандартные блоки питания смогли получить это обновление несколько лет назад. Блок питания может получить сигнал от операционной системы о необходимости выключения. 5-вольтовый сигнал посылается кнопкой на источник питания, сообщая ему, когда его включить. В блоке питания содержится цепь, которая подает напряжение 5 В, называемое «резервным напряжением», которое позволяет кнопке работать, даже когда она официально выключена.’

До 1980-х годов блоки питания были громоздкими и тяжелыми. Огромные конденсаторы (большие банки с газировкой), большие и тяжелые трансформаторы использовались для преобразования линейного напряжения 120 В и 60 Гц (Гц) в 5 В и 12 В постоянного тока. Сегодня используемые импульсные источники питания намного легче и меньше и могут преобразовывать 60 Гц в более высокую частоту, что означает большее количество циклов в секунду. Кроме того, небольшой легкий трансформатор, расположенный в источнике питания, позволяет преобразовать его для понижения напряжения с 110 В (или 220 в зависимости от региона) до напряжения, необходимого для компонента компьютера.

Цветовое обозначение провода

Знаете ли вы о цветовой кодировке блока питания? Вы обязательно увидите множество цветных наборов кабелей, выходящих наружу с разными разъемами или розетками и разным количеством проводов внутри источника питания. Черные провода используются в качестве заземления для тока. Поэтому рекомендуется соединять провода любого другого цвета с черным проводом. Желтые и синие провода обозначают +12 В и -12 В соответственно. Красные и белые провода обозначают + 5В и -5В соответственно.Оранжевый провод обозначает 3,3 В, а фиолетовый провод обозначает + 5 В, когда он находится в режиме ожидания.

Как проверить напряжение источника питания?

Теперь, когда мы знакомы с цветными проводами и их напряжениями, вы можете задаться вопросом, может ли потребитель измерить эти питающие напряжения, чтобы убедиться, что они выдают достаточное напряжение. Здесь на помощь приходит вольтметр (также называемый мультиметром). Чтобы проверить напряжение, включите мультиметр и переключите его на диапазон постоянного напряжения. Затем, предпочтительно, используя предел менее 20 В, соедините кабели мультиметра с соответствующими гнездами, помня, что провод всегда используется для заземления.Теперь прикоснитесь к любым разъемам иглами кабеля мультиметра. Перед тем, как произвести измерение, необходимо свериться с инструкцией по эксплуатации мультиметра. Затем, конечно, вам также необходимо включить компьютер.

Неправильная конфигурация может привести к нежелательным результатам. Делая такой тест, вы должны быть очень осторожны. Проверка большей вилки блока питания должна быть самым простым способом проведения измерения. Присоедините черные кабели к черному, а остальные кабели присоедините к желтому или красному кабелю, так как у вас есть отверстия большего размера, в которые можно вставить иглы мультиметра.Было бы полезно, если бы вы никогда не подключали кабели собственного мультиметра к желтому и красному кабелям одновременно. Это может привести к короткому замыканию, которое может повредить материнскую плату.

Проверка напряжения источника питания — не самое простое занятие в вашем списке дел. Однако заинтересованные пользователи могут решить сделать это, чтобы убедиться, что их блок питания работает должным образом или нет. Использование слишком большого количества длинных клапанов может повлиять на подачу напряжения, поскольку следует учитывать токи низкого напряжения. Это то, что обычно происходит, когда вы используете двухметровый USB-кабель для подключения флеш-накопителя.Падение напряжения в длинном кабеле может снизить эффективность работы внешнего запоминающего устройства или флэш-накопителя, которые потребляют энергию от порта USB.

Ноутбуки

также имеют блок питания. Каждое электронное устройство требует для работы некоторого источника энергии. Источником питания портативного компьютера является пара кабелей и адаптеров, которые используются для его зарядки. Адаптер преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока и питает аккумулятор или плату управления питанием портативного компьютера.

Заключение

Наличие источника питания очень важно для работы компьютера.Блок питания компьютера имеет разное напряжение на шинах: + 3,3 В, + 5 В и +/- 12 В. Источник питания состоит из различных компонентов, таких как вентилятор, конденсаторы, печатная плата и катушки. Современные имеют несколько цепей безопасности, которые проверяют протекающий ток и отключаются при обнаружении чрезмерной выходной мощности. Способность компьютера производить мощность в ваттах делает компьютерный блок питания уникальным и способным питать компьютер.

производителей блоков питания | Энергетические компании

Список производителей источников питания

Понимание параллельного понимания термина «источник питания» является ключевым для прояснения запутанной терминологии, которая часто окружает этот предмет.Согласно широкому определению, практически каждое электронное устройство содержит компонент, который можно определить как «источник питания» (например, фонарики, содержащие батарейки). Тем не менее, важно отметить, что термин «источник питания» во многом означает преобразование уже существующей электроэнергии в более подходящую форму для конкретного применения. Часто компоненты, обозначенные как «источники питания», физически интегрированы в устройство или в цепь питания (хотя независимые блоки определенно существуют).

Один из наиболее распространенных примеров источника питания — это адаптация электрических цепей для питания компьютеров. Как ни странно, это приложение может стать источником дальнейшей терминологической путаницы. Блок питания (PSU) преобразует переменный ток в постоянный (обсуждается ниже) для компьютера, в то время как блок питания относится к определенному типу автономного преобразователя для ноутбуков. Однако оба этих термина иногда применяются к более общему представлению об источнике питания. Точно так же термин адаптер питания технически относится к компоненту, который преобразует источник питания, физически позволяя устройству вписаться в терминал с несовместимой в противном случае формой.Однако этот ярлык иногда без разбора наносят на блоки питания в более общем смысле.

Источники питания играют очень важную роль в коммерческом мире. Они имеют решающее значение для правильной работы электрических цепей в определенных эксплуатационных пределах. Без использования источников питания электрические цепи были бы гораздо более неконтролируемыми и, следовательно, гораздо более непрактичными.

Существует несколько способов разделения или категоризации источников питания, в том числе функционально, механически и по способу преобразования мощности.

Детали

Чтобы обеспечить правильное направление электрической энергии, каждый источник питания имеет вход питания (который принимает входящую энергию) и выход мощности (который передает преобразованную энергию в нагрузку). Обычно вход и выход источника питания состоят из соединителей проводных схем или электрических соединителей. (В некоторых источниках питания вместо гальванических соединений используется беспроводная передача энергии). Электроэнергия, которую получает входная мощность, может поступать из ряда источников, таких как системы электропередачи, преобразователи солнечной энергии, топливные элементы, батареи и другие устройства хранения энергии, генераторы и генераторы переменного тока.

Несмотря на то, что блоки питания могут сильно различаться, есть несколько других компонентов, которые у многих из них есть общие. Например, многие блоки питания компьютеров имеют переключатель входного напряжения определенного типа, который позволяет шнурам питания работать в разных странах, регулируя внешнее питание, поступающее через электрические розетки.


Источники питания — Triad Magnetics

Типы

Существует несколько способов разделения или категоризации источников питания. Часто источники питания классифицируются по их функциям, механической конструкции или способу преобразования энергии (по отдельности или одновременно).

Классификация по методам преобразования

В свете вышеупомянутых определений источников питания, методы преобразования мощности, очевидно, являются важным аспектом классификации источников питания в целом. Источники питания обычно описываются как преобразование входящего электрического тока в правильный выходной ток, напряжение и частоту.

Ток — это удельная скорость протекания электрического заряда.

Напряжение конкретно относится к разнице электрических зарядов между двумя отдельными точками в электрической цепи (это можно рассматривать как явление, ответственное за производство тока).

Частота относится к количеству циклов электрической цепи, которые происходят в заранее заданной единице времени.

С точки зрения высокого уровня источники питания можно разделить на линейные и импульсные.

Линейные источники питания обрабатывают входную мощность напрямую, и все их активные компоненты преобразования содержатся внутри их линейных рабочих областей. Одним из примеров этого является преобразователь частоты в напряжение, в котором для управления линейными сигналами используется операционный усилитель.
Импульсные источники питания составляют большинство источников питания. Они работают, принимая входную мощность и преобразуя ее в импульсы переменного тока (AC) или постоянного тока (DC) перед обработкой. Преобразующие компоненты импульсных источников питания в основном работают в нелинейных областях, что приводит к лучшему уровню эффективности.

Поскольку большинство источников питания являются импульсными, основная разница между источниками питания заключается в том, работают ли они с использованием переменного тока (AC) или постоянного тока (DC).Разница между мощностью переменного и постоянного тока довольно проста. Источники питания переменного тока работают с помощью электрического заряда, который периодически меняет (или меняет) направление через определенные промежутки времени. (Мера изменения тока представлена ​​единицей частоты, называемой герцами, которая определяется как один цикл в секунду. Ток 60 Гц (Гц) меняется шестьдесят раз за одну секунду.) Источники питания постоянного тока, с другой стороны. С другой стороны, используйте электрический заряд, который течет только в одном линейном направлении.Источники питания могут преобразовывать один тип потока в другой (например, источник питания переменного и постоянного тока) или изменять один тип тока на другой уровень интенсивности.

Классификация по выходу

Функционально источники питания можно разделить на следующие категории:

Регулируемые источники питания поддерживают постоянный выход независимо от изменений входа. (Как вход, так и выход обычно рассматриваются с точки зрения тока или напряжения.) Они работают с использованием регулятора напряжения в сочетании с их выходным компонентом.Некоторые регулируемые источники питания могут использовать несколько регуляторов напряжения для поддержки разных выходов для разных устройств.

Нерегулируемые источники питания выдают выходной сигнал, который не будет оставаться на фиксированном значении с точки зрения напряжения или тока. Напротив, мощность таких источников питания может сильно различаться при изменении их нагрузочных токов или входных напряжений. Эти типы источников питания часто изменяют входную мощность путем включения и выключения источников питания в соответствии с колебаниями напряжения в системе.(В результате члены этого семейства могут также называться импульсными источниками питания.)

Регулируемые источники питания отмечены наличием программируемых токов нагрузки или выходных напряжений. Эти значения могут быть запрограммированы с помощью механических элементов управления, управляющего входа или того и другого. Регулируемые источники питания, как правило, имеют больший диапазон вариаций и сложности, чем другие типы источников питания. Они способны вырабатывать как переменный, так и постоянный ток.

Регулируемые регулируемые источники питания образуют гибридную категорию, включающую регулируемые и регулируемые источники питания.

Изолированные источники питания имеют выходную мощность, не зависящую от входной мощности. В этом отличие от большинства источников питания, в которых вход и выход мощности имеют общий разъем,

Классификация по структуре

С точки зрения механики, источники питания могут быть классифицированы в зависимости от того, как они упакованы или механически закрыты. Категории, основанные на этой методологии, включают следующее:

Настольные источники питания — это автономные настольные устройства, используемые для таких приложений, как тестирование и разработка схем.

Источники питания с открытой рамой обычно встраиваются непосредственно в существующее оборудование или механизмы и имеют только частичный механический корпус. Фактически они иногда состоят только из монтажной базы.

Источники питания для монтажа в стойку предназначены для установки в стандартные стойки для электронного оборудования.

Интегрированные блоки питания — это блоки питания, которые используют общую печатную плату со своей нагрузкой.

Приложения

Чрезвычайно широкий спектр электронных устройств частично или полностью зависит от того или иного типа источника питания.Небольшая выборка таких устройств включает компьютеры, сотовые телефоны, зарядные устройства, кухонные приборы, различные типы промышленного оборудования и электродвигатели. Некоторые конкретные типы источников питания используются больше с другими определенными приложениями, чем другие. Например, преобразователи частоты в напряжение часто используются в автомобильных испытательных приложениях, таких как оценка тахометров и спидометров. С другой стороны, регулируемые источники питания обычно используются для электронных микроскопов и научного оборудования, используемого для химического анализа.

Источники питания переменного и постоянного тока обычно используются для питания различных типов электрических изделий. Источники питания постоянного тока обычно работают внутри металлических проводов, медицинского оборудования, систем управления технологическими процессами, видеотехники, портативных компьютеров и сотовых телефонов. Обычно они не зависят от электронного устройства, которым они питают, и размещены внутри защитного кожуха. С другой стороны, источники питания переменного тока часто используются для питания электрических функций жилых и коммерческих зданий, а также для электронных адаптеров или преобразователей.(Это связано с эффективностью передачи переменного тока на большие расстояния.) Как уже упоминалось ранее, источники питания, которые преобразуют переменный ток в постоянный через электрические розетки и шнуры питания, являются одними из наиболее распространенных форм источников питания в целом. Обычные бытовые приборы, которые подключаются к розеткам переменного тока, обычно имеют компонент, известный как выпрямитель (сделанный из электронных элементов, известных как диоды), который отвечает за фактическое преобразование переменного тока в постоянный. Другие бытовые приборы работают через преобразование постоянного тока в переменный; они зависят от компонентов, называемых инверторами, которые преобразуют постоянный ток в переменный, плавно изменяющиеся, пригодные для использования формы энергии.

Рекомендации

Источники питания можно приобрести или заказать в различных конфигурациях и конструкциях. Клиентам, например, предлагается ряд различных способов представления контролируемой и измеренной информации о токе и напряжении, включая аналоговые визуальные индикаторы, графические дисплеи, видеодисплеи и цифровые цифровые дисплеи. Дополнительные функции включают технологию компьютерного интерфейса, регулируемое напряжение, системы охлаждения с вентилятором, водяное охлаждение, защиту от перенапряжения, защиту от перегрузки по току, встроенные радиаторы, коррекцию коэффициента мощности, чистый синусоидальный выход, защиту от короткого замыкания и резервные батареи.Другие факторы, которые следует учитывать при покупке источников питания, включают выходное напряжение устройства, выходную мощность, выходную частоту, количество выходов, полную мощность, рабочую температуру, а также то, работает ли устройство на постоянном, переменном токе или от того и другого.

Всегда разумно потратить время на поиски поставщика качественных источников питания, который может предоставить вам не только широкий ассортимент продукции, но и всесторонние советы экспертов, которые помогут вам в выборе источника питания. Приведенные ниже сценарии иллюстрируют лишь некоторые из факторов, которые необходимо оценивать, когда вы выбираете лучшие источники питания для вашего конкретного приложения.Блоки питания
с переключаемым режимом идеально подходят для сценариев, в которых эффективное энергопотребление имеет первостепенное значение. К сожалению, импульсные источники питания имеют тенденцию быть более сложными и производят больший электрический «шум», чем другие типы (например, линейные источники питания). Иногда помехи от импульсного источника питания требуют дополнительного экранирования, чтобы они не влияли на другую электронику.

Нерегулируемые источники питания, как правило, дешевле регулируемых. Однако нерегулируемые источники питания (по определению) не обеспечивают чистую или предсказуемую мощность.Таким образом, если вы запитываете чувствительное электронное оборудование, вероятно, необходимо сделать финансовые вложения в регулируемые источники питания, которые могут обеспечить чистое и предсказуемое напряжение.

Источники питания Информационное видео

Как преобразовать компьютерный блок питания AT / ATX в настольный источник питания 3-15 В

Как преобразовать компьютерный блок питания AT / ATX в стендовый блок питания 3-15 В

Как преобразовать компьютерный блок питания AT / ATX в настольный блок питания 3-15 В
Модель блока питания с топологией Halfbridge:

Каждому иногда нужен регулируемый блок питания.Настольные источники питания дороги, поэтому мы обычно используем то, что есть в наличии. Наиболее известные источники питания высокого тока низкого напряжения — это блоки питания AT или ATX от компьютеров. Их недостаток — плохо регулируемое выходное напряжение и часто необходимость одновременной нагрузки двух основных выходов (5 и 12 В). Поэтому представляю простую модификацию блока питания ПК AT или ATX на Настольный регулируемый источник питания 3–15 В с правильной регулировкой и выходным током, соответствующим исходному выходному напряжению 12 В.Обратная связь по напряжению подключена к выводу 1 управляющей микросхемы TL494. (или его аналог KA7500, KIA494, DBL494 …). Опорное напряжение составляет 2,5 В (т. Е. Схема регулирует выходное напряжение так, чтобы напряжение резистивного делителя 2,5 В). Изначально обратная связь подключена как к выходам 5, так и к 12 В и хорошо работает только когда оба выхода загружены. После этой модификации обратная связь подключается только к выходу 12 В. Потенциометр регулирует напряжение от 3 до 15 В.Потенциометр можно заменить на фиксированный резистор для установки постоянного напряжения, если это необходимо. Приточный вентилятор ATX можно подключить к 5VSB, чтобы на него не влияла регулировка напряжения. При доработке вам пригодятся схемы блоков питания компьютеров AT и ATX.

Выходы питания ПК AT или ATX:
Желтый … 12В
Красный … 5V
Черный … 0 В (GND или COM)
Зеленый … Резервное питание. Это присутствует только в ATX.Подключите его к черному (0 В), чтобы включить питание.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ !!!
Внутри блока питания присутствует опасное для жизни сетевое напряжение. Конденсаторы могут оставаться опасно заряженными даже после отключения от сети. Неправильно модифицированный блок питания может быть опасен. Вы все делаете на свой страх и риск.



Схема модификации блока питания AT или ATX ПК на стендовый блок питания 3-15В


Контакт 1 из xx494


Прямой преобразователь питания (одиночный MOSFET) мод

Есть некоторые блоки питания ATX, в которых используется так называемая прямая топология с одним коммутатором. с одним полевым МОП-транзистором (обычно на 800-900 В).В этих расходных материалах нет микросхемы TL494. Обычно там UC3843 и он находится на первичной стороне. Обратная связь вводится через оптопары. Напряжение измеряется TL431 (GL431, AZ431 — буквы могут отличаться). Эта схема также имеет опорное напряжение 2,5 В, поэтому принцип аналогичен. От опорного контакта (R) резисторы снова идут на землю, + 5В и + 12В. К тому же между опорным входом и катодом есть RC-цепочка, ее нужно оставить как есть. Регулируемый резисторный делитель показан на схеме ниже.Если в TL431 есть анодный резистор (на рисунке это 22R), закоротите его. Кроме того, необходимо включить основное питание и исключить защиту от пониженного и повышенного напряжения на выходе. Делается это путем замыкания эмиттера и коллектора одной из оптронов (всего их 3-4). Это оптопара, обеспечивающая функцию ожидания. Подключать зеленый провод (PS ON) к земле больше не нужно. После этой модификации поставка больше не отключается при коротком замыкании — переходит в режим ограничения тока.Вероятно, ток короткого замыкания слишком велик, поэтому вам следует установить ограничение по току немного ниже. Это делается путем замены резистора измерения тока (шунта) на более высокое значение. Этот резистор подключается между истоком основного полевого МОП-транзистора и минусом первичной стороны. Думаю, найти этот резистор ни у кого не возникнет проблем. В моем случае был резистор 0R15 номиналом 2 Вт, его следует заменить примерно на 0R27 на 0R51. Это сопротивление также может установить выходной ток, если вы преобразовать источник питания в зарядное устройство (для автомобильного аккумулятора 12 В напряжение установлено примерно на 14-15 В, а ток установлен в соответствии с батареей).Вентилятор подключается к вспомогательному выходу 5VSB (поэтому на него не влияет регулировка напряжения).


Схема модификации одиночного МОП-транзистора прямого преобразователя ATX PC-блока питания в регулируемый стабилизированный блок питания 3-15В


Оптопара, включающая питание из дежурного режима. Замкните между собой эмиттер и коллектор (они находятся на первичной стороне).


Микросхема TL431 (в корпусе TO92).


Плата под TL431. Убрал резистор на 5В, провод подключил к регулировке.


Модифицированная поставка


Если открыть обратную связь, выходное напряжение может достигать 30 В или даже 60 В. Электролиты рассчитаны на 16 В, поэтому они взорвутся. Модификация на более 15В будет намного сложнее, придется перематывать трансформатор, заменять электролиты и так далее.

дом

напряжений / времени, которые работают с определенным оборудованием

Настольные компьютеры полагаются на блоки питания как на основные источники энергии.Неопытному глазу блок питания может показаться довольно устрашающим. Несоответствующая проводка может нанести вред вашему ПК и привести к сгоранию блока питания и материнской платы. Тем не менее, XOTIC PC имеет почти 20-летний опыт работы с компьютерным оборудованием. В этом руководстве мы исследуем рабочую структуру, значение цветных проводов и взаимосвязь между напряжением и током и выходной мощностью.

Введение в блок питания ПК

Блок питания компьютера состоит из нескольких внутренних компонентов, таких как катушки, конденсаторы и электронные платы для регулирования тока.Вашему блоку питания требуются вентиляторы для охлаждения внутренних компонентов, но вентиляторы являются одной из основных причин отказа источника питания. Вы также найдете цветные провода, прикрепленные к печатной плате, и эти провода используются для передачи различных напряжений на основную плату и любые подключенные устройства. Типичный блок питания ПК потребляет приблизительно 110 вольт переменного электрического тока из настенной розетки, который преобразуется в гораздо меньший однонаправленный электрический ток.

Переменный ток (AC) определяет поток заряда, который периодически меняет направление.Напряжение переменного тока вырабатывается генератором переменного тока, который представляет собой особый вид электрического генератора, который используется для производства переменного тока. Постоянный ток (DC) можно описать как постоянное напряжение или ток, который генерируется выпрямителем, батареями или генератором переменного тока, оборудованным коммутатором. Современные источники питания оснащены несколькими цепями безопасности, которые непрерывно проверяют протекание тока для обнаружения экстремальных условий выходной мощности.

Напряжение питания компьютера

Существует три основных типа постоянного напряжения.Для питания материнской платы и любых видеокарт нового поколения требуется 12 Вольт. 5 Вольт необходимо для корпуса и вентилятора ЦП или портов USB. 3,3 Вольт используется для питания процессора. 12 Вольт также можно подавать на специальные «умные» вентиляторы шасси. Блок питания может преобразовывать электрический ток 100 В в +12 В, -12 В, + 5 В, -5 В и +3,3 В. Печатная плата используется для передачи преобразованной электроэнергии через специальные наборы кабелей, чтобы вы могли питать компоненты и устройства на вашем компьютере. С помощью перечисленных выше компонентов переменное напряжение можно преобразовать в чистый постоянный ток.Конденсаторы для ПК предназначены для регулирования плавных, чистых токов в цепях вашего компьютера. Отрицательные напряжения относительно устарели на современном рынке, но вы захотите узнать, как их использовать, если вы устанавливаете новый блок питания в систему со старой материнской платой, имеющей слоты для шины ISA. Следуйте приведенному ниже общему руководству, чтобы определить шины напряжения.

  • +3,3 В: Наборы микросхем, DIMMS, карты PCI / AGP / PCIe и прочие микросхемы
  • +5 В: логика дисковода, низковольтные двигатели, модули SIMM, карты PCI / AGP / ISA и напряжение
  • +12 В: двигатели, регуляторы выходного напряжения и карты AGP / PCIe

Цветовая кодировка блока питания

Производители обычно предоставляют спецификации для своих блоков питания по запросу, но типичные блоки питания LPX на 250 Вт и ATX на 235 Вт можно определить по следующим параметрам:

Черный: используется для заземления тока.Каждый другой цветной провод должен быть соединен с черным проводом.

Желтый: используется для обозначения +12 Вольт

  • 250-ваттный LPX: максимум 10 ампер (120 ватт)
  • 235-ваттный ATX: максимум 8 ампер (96 Вт)

Красный: обозначает +5 В

  • 250-ваттный LPX: максимум 25 ампер (125 ватт)
  • 235-ваттный ATX: максимум 22 ампера (110 ватт)

Синий: обозначает -12 В

  • LPX на 250 Вт: максимум 0.5 ампер (2,5 Вт)
  • 235-ваттный ATX: максимум 1 ампер (12 Вт)

Белый: обозначает -5 В

  • LPX на 250 Вт: максимум 0,5 А (2,5 Вт)
  • 235-ваттный ATX: максимум 0,5 А (2,5 Вт)

Оранжевый:

  • 235-ваттный ATX: используется для обозначения + 3,3 В или максимум 14 ампер (46,2 Вт)

Зеленый: используется для проверки постоянного напряжения

Пурпурный: обозначает + 5 В в режиме ожидания

Если у вас есть какие-либо вопросы о напряжениях и таймингах, которые работают с определенным оборудованием, свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации или помощи.Дайте нам знать, как мы можем помочь!

Источник питания: определение, функции и компоненты

Определение : Источник питания — это электронная схема, предназначенная для обеспечения различных напряжений переменного и постоянного тока для работы оборудования.

Для правильной работы электронного оборудования требуется определенное количество источников напряжения. Для работы ИС и транзисторов необходимы низкие напряжения постоянного тока. Высокое напряжение необходимо для работы ЭЛТ и других устройств. Батареи могут обеспечить все эти напряжения.

Однако электричество для электрических и электронных устройств обычно поставляет местная энергетическая компания. Эта мощность выходит из розетки на 115 В переменного тока с частотой 60 Гц. Для работы некоторого оборудования требуются разные напряжения.

Функции источника питания

Полная схема источника питания может выполнять следующие функции:

  1. Повышает или понижает напряжение с помощью трансформатора до требуемого напряжения сети переменного тока.
  2. Обеспечьте какой-либо метод разделения напряжения для удовлетворения потребностей оборудования.
  3. Преобразование переменного напряжения в пульсирующее постоянное напряжение с помощью полуволнового или двухполупериодного выпрямления.
  4. Фильтрация пульсирующего постоянного напряжения до чистого постоянного постоянного напряжения для использования в оборудовании.
  5. Отрегулируйте выходную мощность источника питания пропорционально приложенной нагрузке.

Компоненты источника питания

Блок-схема, иллюстрирующая эти функции, показана на рисунке 1. Обратите внимание, что определенные функции можно найти не в каждом источнике питания.См. Рисунок 2 для типичных компонентов коммерческого блока питания.

Рисунок 1. Блок-схема компонентов источника питания. Входное напряжение 117 вольт переменного тока. Под блоками показаны процессы, используемые в типичном источнике питания. Выход блока питания может быть постоянным или переменным током. Выход этого источника питания составляет пять вольт постоянного тока.

Рисунок 2. Регулируемый источник питания постоянного тока. (Knight Electronics)

Силовые трансформаторы Диоды

Первым устройством в источнике питания является трансформатор.Его цель — повысить или понизить переменное напряжение источника до значений, необходимых для использования в радио, телевидении, компьютере или других электронных схемах.

Большинство трансформаторов не имеют электрического соединения между вторичной и первичной обмотками. См. Рисунок 3. Это означает, что трансформатор изолирует цепь, подключенную к первичной обмотке, от цепи, подключенной во вторичной обмотке.

Изоляция — это термин, который означает отсутствие электрических соединений между первичной и вторичной обмотками трансформатора.

Рисунок 3 . Изоляция в трансформаторе.

Разделительный трансформатор — это трансформатор, предназначенный для изоляции первичной цепи от вторичной цепи.

Использование изолирующего трансформатора является мерой безопасности, поскольку он помогает предотвратить удары во вторичной обмотке. Наше тело или руки должны быть соединены через оба вывода вторичных соединений, чтобы получить электрический ток.

Описанное выше условие безопасности не выполняется в первичной цепи с коммерческим переменным током, предоставляемым энергетической компанией. Одно соединение горячее. означает, что соединение находится под напряжением. Другой заземлен или нейтраль. Если стоять на земле и прикасаться к горячему контакту, это приведет к поражению электрическим током. Прикосновение к заземляющему соединению не приведет к поражению электрическим током.

Вторичные обмотки могут иметь отводы для получения различных напряжений. Отвод, расположенный посередине между двумя концами вторичной обмотки, называется центральным отводом .

Во многих источниках питания используется вторичная обмотка трансформатора с центральным отводом.Напряжения на ответвлениях, показанные на рис. 4, сдвинуты по фазе на 180 градусов по отношению к центральному ответвлению.

Разнообразные трансформаторы можно найти почти во всех электронных устройствах. Вы должны понимать основную теорию и назначение трансформатора. При необходимости просмотрите главу 12.

Урок по технике безопасности

Трансформаторы вырабатывают высокое напряжение, которое может быть очень опасным. При работе с высоким напряжением или измерении высокого напряжения следует всегда проявлять должное уважение и особую осторожность.

Рисунок 4. Трансформатор с центральным ответвлением.

Полуволновое и полноволновое выпрямление

После того, как напряжение прошло через трансформатор источника питания, следующим шагом является выпрямление.

Процесс преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный называется выпрямлением.

При изменении сигнала переменного тока на постоянный существует два типа выпрямления: полуволновое выпрямление и двухполупериодное выпрямление.

При использовании однополупериодного выпрямителя только половина входного сигнала проходит через выпрямитель. Двухполупериодный выпрямитель пропускает всю входную волну.

Полупериодное выпрямление

В Рис. 5 выход трансформатора соединен последовательно с диодом и нагрузочным резистором. Входное напряжение трансформатора выглядит как синусоидальная волна.

Полярность волны меняется на противоположную с частотой приложенного напряжения.Выходное напряжение вторичной обмотки трансформатора также выглядит как синусоидальная волна. Величина волны зависит от коэффициента трансформации трансформатора. Выходной сигнал не совпадает по фазе с первичной обмоткой на 180 градусов.

Верх трансформатора (точка A) соединен с анодом диода. Обратите внимание, что сторона B трансформатора подключена к земле.

В течение первой половины цикла точка A положительна. Диод проводит, создавая падение напряжения на резисторе R, равное IR.Во время второго полупериода точка A отрицательна. Анод диода также отрицательный. Отсутствие проводимости и отсутствие ИК-перепада поперек R.

Рис. 5 . Принципиальная схема диодного выпрямителя.

Осциллограф , подключенный через R, выдает сигнал, показанный справа на рис. 6 . Выход этой схемы состоит из импульсов тока, протекающего только в одном направлении, и имеет ту же частоту, что и входное напряжение.Выходной сигнал — пульсирующий постоянный ток.

Рисунок 6. Формы входных и выходных сигналов диодного выпрямителя.

Только половина входной волны переменного тока используется для создания выходного напряжения. Этот тип выпрямителя называется однополупериодным выпрямителем .

Посмотрите на полярность выходного напряжения в Рисунок 6 . Один конец резистора R заземлен. Ток течет от земли к катоду. Это соединение делает конец R подключенным к катоду положительным, как показано на рисунке 5.

Отрицательный выпрямитель можно сделать, переставив диод в цепи, Рисунок 7 . Диод проводит, когда катод становится отрицательным, в результате чего анод становится положительным.

Ток через R будет проходить от анода к земле, делая анодный конец R отрицательным, а заземляющий конец R — более положительным.

Напряжения, снятые на выходе R, будут отрицательными по отношению к земле. Эта схема называется перевернутым диодом .Используется, когда требуется отрицательное напряжение питания.

Рисунок 7. Инвертированный диод создает отрицательное напряжение.

Возможно использование источника питания, обеспечивающего полуволновое выпрямление, без использования трансформатора. Эта цепь не изолирована . Нет никакого повышения или понижения текущего напряжения. Эта схема имеет более простую и менее дорогостоящую конструкцию, и поскольку в ней нет трансформатора, ее можно использовать в небольших помещениях, Рисунок 8 .

Рисунок 8. Полупериодное выпрямление без трансформатора.

Полнополупериодное выпрямление

Пульсирующее постоянное напряжение на выходе полуволнового выпрямителя может быть отфильтровано до чистого постоянного напряжения. Однако однополупериодный выпрямитель использует только половину входной волны переменного тока.

Лучшее фильтрующее действие достигается при использовании двух диодов. При такой настройке можно использовать оба полупериода входной волны.

Оба полупериода на выходе имеют одинаковую полярность в этом двухполупериодном выпрямителе. Рисунок 9 следует за первой половиной цикла. Рисунок 10 следует за вторым полупериодом.

Рисунок 9. Стрелки показывают ток двухполупериодного выпрямителя в течение первого полупериода.

Рисунок 10. Направление тока во втором полупериоде.

Чтобы произвести это двухполупериодное выпрямление, на вторичной обмотке делается центральный отвод. Этот кран крепится к земле.

В Рис. 9 , точка A положительная, а анод диода D1 — положительный.Электронный поток показан стрелками. Во второй половине входного цикла точка B положительна, анод диода D2 положителен, и ток течет, как показано на , рис. 10, .

Независимо от того, какой диод является проводящим, ток через нагрузочный резистор R всегда в одном направлении. Как положительные, так и отрицательные полупериоды входного напряжения вызывают ток через резистор R в одном и том же направлении.

Выходное напряжение этого двухполупериодного выпрямителя снимается через резистор R.Он состоит из импульсов постоянного тока с удвоенной частотой входного напряжения, Рисунок 11 . Чтобы произвести это двухполупериодное выпрямление в этой цепи, вторичное напряжение было уменьшено вдвое центральным отводом.

Рисунок 11. Формы сигналов на входе и выходе двухполупериодного диодного выпрямителя.

Диоды D 1 и D 2 , используемые на рисунках 9 и 10, упакованы как по отдельности, так и попарно. На рисунке 12 показан блок с двумя выпрямителями.Центральный вывод используется как соединение для катодов. Катоды соединены вместе.

Рисунок 12. Двойные диоды с центральным отводом.

Мостовые выпрямители

Не всегда необходимо использовать трансформатор с центральным отводом для двухполупериодного выпрямления. Полное вторичное напряжение может быть выпрямлено с помощью четырех диодов в цепи, называемой мостовым выпрямителем , рис. 13 и 14 . Показаны две схемы, так что ток можно наблюдать в каждом полупериоде.

Рис. 13. Ток в мостовом выпрямителе в течение первого полупериода.

Рисунок 14. Ток в мостовом выпрямителе во время второго полупериода.

In Рисунок 13 , точка A вторичной обмотки трансформатора положительная. Ток течет в направлении стрелок. Когда точка B положительна, ток течет, как на Рис. 14 .

Опять же, обратите внимание, что ток через R всегда в одном направлении.Обе половины входного напряжения выпрямляются, и используется полное напряжение трансформатора.

Мостовые выпрямители могут использоваться в цепях без трансформаторов . Без трансформаторов напряжение или ток не будут повышаться или понижаться. Не будет изоляции. Эти схемы также называются мостовыми схемами с линейным управлением , Рисунок 15 .

Внимание

Подключение осциллографа напрямую к мостовому выпрямителю с линейным приводом приведет к мертвому заземлению, когда заземление осциллографа подключено к мосту линейного напряжения.Изолирующий трансформатор с соотношением 1: 1 должен использоваться, чтобы предотвратить соединение заземляющего провода на прицеле с проводом под напряжением.

Рисунок 15. Схема мостового выпрямителя с линейным управлением.

Выход полуволнового или двухполупериодного выпрямителя представляет собой пульсирующее напряжение. Прежде чем его можно будет применить к другим схемам, необходимо уменьшить пульсации. Требуется более устойчивый постоянный ток. Его можно получить с помощью сети фильтров .

На рис. 16 линия E avg показывает среднее напряжение пульсирующей волны постоянного тока.Оно равно 0,637 × пиковое напряжение. Заштрихованный участок волны над средней линией равен по площади заштрихованному участку под линией.

Движение выше и ниже среднего напряжения называется пульсацией переменного тока. Именно эта пульсация требует фильтрации.

Процент пульсаций по сравнению с выходным напряжением должен быть небольшим. Процент пульсации можно найти по формуле:

\ [Percentage \ text {} Ripple = \ frac {{{E} _ {rms}} \ text {} of \ text {} Ripple \ text {} Voltage} { {{E} _ {avg}} \ text {} of \ text {} Total \ text {} Output \ text {} Voltage} \ times 100% \]

Рисунок 16. Среднее значение на выходе двухполупериодного выпрямителя.

Конденсаторные фильтры

Конденсатор, подключенный к выходу выпрямителя, обеспечивает некоторую фильтрацию, Рисунок 17 . Конденсатор способен накапливать электроны.

Когда диод или выпрямитель проводит ток, конденсатор быстро заряжается почти до максимального напряжения волны. Он ограничен только сопротивлением выпрямителя и реактивным сопротивлением обмоток трансформатора.

Между пульсациями в волне падает напряжение на выпрямителе.Затем конденсатор разряжается через сопротивление нагрузки.

Конденсатор, по сути, является камерой хранения электронов. Он хранит электроны при пиковом напряжении, а затем подает электроны на нагрузку, когда выход выпрямителя низкий. См. Рисунок 18 .

Рисунок 17. Фильтрующее действие конденсатора.

Рис. 18. Вход и выход конденсаторного фильтра, показывающий изменение формы сигнала.

Для этой цели используются конденсаторы электролитического типа , поскольку в ограниченном пространстве требуются большие емкости.Общие значения для конденсаторов колеблются от 4 до 2000 мкФ. Рабочие напряжения конденсаторов должны превышать пиковое напряжение выпрямителя.

Фильтры LC

Фильтрующее действие можно улучшить, добавив дроссель последовательно с нагрузкой. Эта схема LC-фильтра представлена ​​на рис. 19 . Дроссель фильтра состоит из множества витков проволоки, намотанной на многослойном железном сердечнике.

Рисунок 19. Дальнейшая фильтрация производится дросселем последовательно с нагрузкой.

Напомним, что индуктивность была тем свойством цепи, которое сопротивлялось изменению тока. Повышение тока вызывало противо-ЭДС, препятствующую повышению. Уменьшение тока вызывало противоэдс, препятствующее уменьшению. В результате дроссель постоянно препятствует изменению тока. Тем не менее, он предлагает очень небольшую оппозицию постоянному току.

Дроссели, используемые в радиоприемниках, имеют стоимость от 8 до 30 генри. Номинальный ток составляет от 50 до 200 миллиампер.

Дроссели большего размера могут использоваться в преобразователях и других электронных устройствах.Фильтрующее действие в результате заслонки фильтра показано на Рис. 20 .

Рис. 20. Осциллограммы показывают фильтрующее действие конденсатора и дросселя вместе.

Второй конденсатор можно использовать в секции фильтра после дросселя, чтобы обеспечить большее действие фильтра. См. Рисунок 21 . Действие этого конденсатора аналогично работе первого конденсатора. Конфигурация схемы обозначается греческой буквой π. Фильтр называется фильтром сечением пи (π).

Рисунок 21. Секционный фильтр Pi (π).

Когда первым фильтрующим компонентом является конденсатор, схема называется конденсаторным входным фильтром . Когда дроссель является первым фильтрующим компонентом, он называется входным фильтром дросселя, Рис. 22 . Входной фильтр дросселя выглядит как перевернутая L, поэтому его также называют фильтром L-секции. Некоторые из этих секций фильтра можно использовать последовательно, чтобы обеспечить дополнительную фильтрацию.

Рисунок 22. Фильтр L на входе дросселя

Во входном фильтре конденсатора конденсатор заряжается до пикового напряжения выпрямленной волны. На входе дросселя ток зарядки конденсатора ограничивается дросселем. Конденсатор не заряжается до пикового напряжения. В результате, выходное напряжение источника питания, использующего конденсаторный входной фильтр, выше, чем напряжение, использующее входной фильтр дросселя.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *