Sursele moderne de alimentare pentru PC sunt dispozitive destul de complexe. Când cumpără un computer, puțini oameni acordă atenție mărcii sursei de alimentare preinstalate în sistem. Ulterior, calitatea proastă sau sursa de alimentare insuficientă poate provoca erori în mediul software, poate cauza pierderi de date pe suporturi și chiar poate duce la defecțiunea electronicii PC-ului. Înțelegerea cel puțin a principiilor de bază și a principiilor de funcționare a surselor de alimentare, precum și a capacității de a identifica un produs de calitate, vă va permite să evitați diverse probleme și să vă asigurați funcționarea pe termen lung și neîntreruptă a oricărui computer.

O sursă de alimentare a computerului constă din mai multe componente principale. O diagramă detaliată a dispozitivului este prezentată în figură. Când este pornit, tensiunea de rețea de curent alternativ este furnizată filtrului de intrare, în care ondulația și zgomotul sunt netezite și suprimate. În unitățile ieftine, acest filtru este adesea simplificat sau absent cu totul.

Apoi, tensiunea ajunge la invertorul de tensiune de rețea. Prin rețea trece un curent alternativ, care schimbă potențialul de 50 de ori pe secundă, adică cu o frecvență de 50 Hz. Invertorul crește această frecvență la zeci și uneori sute de kiloherți, datorită cărora dimensiunile și greutatea transformatorului principal de conversie sunt mult reduse, menținând în același timp puterea utilă. Pentru a înțelege mai bine această soluție, imaginați-vă o găleată mare care poate transporta 25 de litri de apă odată, și o găleată mică cu o capacitate de 1 litru, care poate transporta același volum în același timp, dar va trebui să transporte apa de 25 de ori mai rapid.

Transformatorul de impuls transformă tensiunea de înaltă tensiune de la invertor în tensiune joasă. Datorită frecvenței mari de conversie, puterea care poate fi transmisă printr-o componentă atât de mică ajunge la 600-700 W. În sursele de alimentare scumpe există două sau chiar trei transformatoare.

Lângă transformatorul principal există de obicei unul sau două mai mici, care servesc la crearea unei tensiuni de așteptare care este prezentă în interiorul sursei de alimentare și pe placa de bază ori de câte ori ștecherul este conectat la sursa de alimentare. Această unitate, împreună cu un controler special, este marcată în figură cu un număr.

Tensiunea redusă este furnizată ansamblurilor de diode cu redresare rapidă montate pe un radiator puternic. Diodele, condensatoarele și bobinele netezesc și redresează ondulațiile de înaltă frecvență, permițându-vă să obțineți o tensiune aproape constantă la ieșire, care merge mai departe la conectorii de alimentare ai plăcii de bază și ai dispozitivelor periferice.

În unitățile ieftine, se utilizează așa-numita stabilizare a tensiunii de grup. Choke-ul principal de alimentare netezește doar diferența dintre tensiunile +12 și +5 V. În mod similar, se realizează economii la numărul de elemente din sursa de alimentare, dar acest lucru se face în detrimentul reducerii calității stabilizării. a tensiunilor individuale. Dacă există o sarcină mare pe unul dintre canale, tensiunea de pe acesta scade. Circuitul de corecție din sursa de alimentare, la rândul său, crește tensiunea, încercând să compenseze deficitul, dar, în același timp, crește și tensiunea pe cel de-al doilea canal, care se dovedește a fi ușor încărcat. Există un fel de efect de balansoar. Rețineți că sursele de alimentare scumpe au circuite redresoare și bobine de alimentare care sunt complet independente pentru fiecare dintre liniile principale.

Pe lângă nodurile de putere, blocul are altele suplimentare - cele de semnal. Acesta include un controler de control al vitezei ventilatorului, adesea montat pe plăci fiice mici, și un circuit de control al tensiunii și al consumului de curent realizat pe un circuit integrat. De asemenea, controlează funcționarea sistemului de protecție împotriva scurtcircuitelor, suprasarcinii de putere, supratensiunii sau, dimpotrivă, tensiunii prea scăzute.

Adesea, sursele de alimentare puternice sunt echipate cu o corecție activă a factorului de putere. Modelele mai vechi de astfel de unități au avut probleme de compatibilitate cu sursele de alimentare neîntreruptibile ieftine. Când un astfel de dispozitiv a trecut la baterii, tensiunea de ieșire a scăzut, iar corectorul factorului de putere din sursa de alimentare a trecut în mod inteligent în modul de alimentare dintr-o rețea de 110 V. Controlerul sursei de alimentare neîntreruptibilă a considerat acest lucru un supracurent și dezactivat ascultător. Multe modele de UPS-uri ieftine cu o putere de până la 1000 W s-au comportat astfel. Sursele de alimentare moderne sunt aproape complet lipsite de această „funcție”.

Multe surse de alimentare oferă posibilitatea de a deconecta conectorii neutilizați; pentru aceasta, pe peretele interior este montată o placă cu conectori de alimentare. Cu o abordare corectă de proiectare, o astfel de unitate nu afectează caracteristicile electrice ale sursei de alimentare. Dar se întâmplă și invers: conectorii de proastă calitate pot înrăutăți contactul sau conexiunea incorectă duce la defectarea componentelor.

Pentru conectarea componentelor la sursa de alimentare, se folosesc mai multe tipuri standard de mufe: cel mai mare dintre ele - cu două rânduri - este folosit pentru alimentarea plăcii de bază. Anterior, erau instalați conectori cu douăzeci de pini, dar sistemele moderne au o capacitate de încărcare mai mare și, ca urmare, noul ștecher are 24 de conductori și adesea 4 contacte suplimentare sunt deconectate de la setul principal. Pe lângă canalele de putere de încărcare, semnalele de control (PS_ON#, PWR_OK), precum și liniile suplimentare (+5Vsb, -12V), sunt transmise către placa de bază. Pornirea se efectuează numai dacă există tensiune zero pe firul PS_ON#. Prin urmare, pentru a porni unitatea fără o placă de bază, trebuie să închideți pinul 16 (fir verde) la oricare dintre firele negre (împământare). O sursă de alimentare funcțională ar trebui să funcționeze, iar toate tensiunile vor fi setate imediat în conformitate cu caracteristicile standardului ATX. Semnalul PWR_OK este utilizat pentru a informa placa de bază despre funcționarea normală a circuitelor de stabilizare a sursei de alimentare. Tensiunea +5Vsb este folosită pentru alimentarea dispozitivelor USB și a chipset-ului în modul Standby de funcționare a computerului, iar -12 este utilizat pentru porturile seriale RS-232 de pe placă.

Stabilizatorul procesorului de pe placa de bază este conectat separat și folosește un cablu cu patru sau opt pini care furnizează +12 V. Plăcile video puternice cu o interfață PCI-Express sunt alimentate printr-un conector cu 6 pini sau doi conectori pentru modelele mai vechi. Există, de asemenea, o modificare cu 8 pini a acestei mufe. Hard disk-urile și unitățile cu interfață SATA folosesc propriul tip de contacte cu tensiuni de +5, +12 și +3,3 V. Pentru dispozitivele mai vechi de acest fel și periferice suplimentare, există un conector de alimentare cu 4 pini cu tensiuni de +5 și +12 V (așa-numitul molex).

Principalul consum de energie al tuturor sistemelor moderne, începând cu socketul 775, 754, 939 și mai nou, este pe linia +12 V. Procesoarele pot încărca acest canal cu curenți de până la 10-15 A, iar plăcile video de până la 20- 25 A (mai ales în timpul overclockării) . Ca rezultat, configurațiile puternice de jocuri cu procesoare quad-core și adaptoare grafice multiple „mănâncă” cu ușurință 500-700 W. Plăcile de bază cu toate controlerele lipite la RSV consumă relativ puțin (până la 50 W), RAM se mulțumește cu o putere de până la 15-25 W pentru un stick. Dar hard disk-urile, deși nu sunt consumatoare de energie (până la 15 W), necesită o putere de înaltă calitate. Circuitele sensibile de control al capului și al axului eșuează cu ușurință atunci când tensiunea depășește +12 V sau când există pulsații puternice.

Etichetele surselor de alimentare indică adesea prezența mai multor linii de +12 V, desemnate ca +12V1, +12V2, +12V3 etc. De fapt, în structura electrică și de circuite a unității, în marea majoritate a surselor de alimentare acestea reprezintă un canal împărțit în mai multe virtuale, cu limite de curent diferite. Această abordare a fost aplicată pentru a satisface standardul de siguranță EN-60950, care interzice furnizarea de energie de peste 240 VA la contactele accesibile utilizatorului, deoarece pot apărea incendii și alte probleme în cazul în care apare un scurtcircuit. Matematică simplă: 240 VA / 12 V = 20 A. Prin urmare, unitățile moderne au de obicei mai multe canale virtuale cu o limită de curent a fiecăruia în regiunea de 18-20 A, cu toate acestea, capacitatea totală de încărcare a liniei de +12 V nu este neapărat egală cu suma puterilor +12V1, +12V2, +12V3 și este determinată de capacitățile convertorului utilizat în proiectare. Toate declarațiile producătorilor din broșurile publicitare, care descriu beneficiile enorme ale mai multor canale +12 V, nu sunt altceva decât o strategie de marketing inteligentă pentru cei neinițiați.

Multe surse de alimentare noi sunt realizate folosind modele eficiente, astfel încât oferă mai multă putere în timp ce folosesc radiatoare de răcire mici. Un exemplu este platforma larg răspândită FSP Epsilon (FSPxxx-80GLY/GLN), pe baza căreia sunt construite surse de alimentare de la mai mulți producători (OCZ GameXStream, FSP Optima/Everest/Epsilon).

Plăcile video moderne puternice consumă o cantitate mare de energie, așa că au fost mult timp conectate cu cabluri separate la sursa de alimentare, indiferent de placa de bază. Cele mai noi modele sunt echipate cu mufe cu șase și opt pini. Adesea, acesta din urmă are o parte detașabilă pentru conectarea ușoară la conectorii de alimentare mai mici a plăcii video.

Sperăm că, după trecerea în revistă a principalelor componente ale surselor de alimentare, este deja clar pentru cititori: în ultimii ani, proiectarea sursei de alimentare a devenit mult mai complexă, a suferit o modernizare și necesită acum o abordare calificată și disponibilitatea unor materiale speciale. echipament pentru testare cuprinzătoare cu drepturi depline. În ciuda îmbunătățirii generale a calității blocurilor disponibile pentru utilizatorul mediu, există și modele sincer nereușite. Prin urmare, atunci când alegeți o anumită unitate de alimentare pentru computer, trebuie să vă concentrați pe recenzii detaliate ale acestor dispozitive și să studiați cu atenție fiecare model înainte de a cumpăra. La urma urmei, siguranța informațiilor, stabilitatea și durabilitatea componentelor PC-ului în ansamblu depind de sursa de alimentare.

Scurt glosar de termeni

Putere totala- consumul de energie pe termen lung de către sarcină, permis pentru sursa de alimentare fără supraîncălzire și deteriorare. Măsurată în wați (W, W).

Condensator, electrolit- un dispozitiv pentru stocarea energiei câmpului electric. În sursa de alimentare este utilizat pentru a netezi ondulațiile și pentru a suprima interferențele în circuitul de alimentare.

regulator- un conductor rulat într-o spirală, care are o inductanță semnificativă cu o capacitate intrinsecă scăzută și rezistență activă scăzută. Acest element este capabil să stocheze energie magnetică în timpul fluxului de curent electric și să o elibereze în circuit în momentele de scăderi mari de curent.

Dioda semiconductoare- un dispozitiv electronic care are o conductivitate diferita in functie de directia fluxului de curent. Folosit pentru a genera tensiune de o polaritate din alternanță. Tipurile rapide de diode (diode Schottky) sunt adesea folosite pentru protecția la supratensiune.

Transformator- un element din două sau mai multe șocuri înfășurate pe o singură bază, care servește la transformarea unui sistem de curent alternativ de o tensiune într-un sistem de curent de altă tensiune fără pierderi semnificative de putere.

ATX- un standard internațional care descrie diferite cerințe pentru electricitate, greutate, dimensiune și alte caracteristici ale carcasei și surselor de alimentare.

Clipoci- impulsuri și supratensiuni scurte pe linia de alimentare. Acestea apar din cauza funcționării convertoarelor de tensiune.

Factorul de putere, KM (PF)- raportul dintre consumul de putere activă din rețeaua electrică și puterea reactivă. Acesta din urmă este întotdeauna prezent atunci când curentul de sarcină în fază nu coincide cu tensiunea rețelei sau dacă sarcina este neliniară.

Circuit de corecție CM activ (APFC)- un convertor de impulsuri în care consumul de curent instantaneu este direct proporțional cu tensiunea instantanee din rețea, adică are doar un model de consum liniar. Acest nod izolează convertorul neliniar al sursei de alimentare în sine de sursa de alimentare.

Circuit de corecție CM pasiv (PPFC)- un șoc pasiv de mare putere, care, datorită inductanței, netezește impulsurile de curent consumate de unitate. În practică, eficacitatea unei astfel de soluții este destul de scăzută.

Deoarece sursa de alimentare este o parte integrantă a PC-ului, va fi interesant pentru fiecare persoană implicată în electronică și nu numai să știe mai multe despre aceasta. Performanța computerului în ansamblu depinde direct de calitatea sursei de alimentare.

Și așa, cred că trebuie să începem cu cel mai simplu lucru, în ce scop este destinată sursa de alimentare:
- generarea tensiunii de alimentare pentru componente PC: +3,3 +5 +12 Volți (opțional -12V și -5V);
- izolare galvanica intre 220 si PC (ca sa nu existe soc si sa nu existe scurgeri de curent la împerecherea componentelor).


Un exemplu simplu de izolare galvanică este un transformator. Dar pentru a alimenta un PC, ai nevoie de multă putere și, în consecință, de un transformator mare (calculatorul ar fi foarte mare :), și doi oameni ar trebui să-l ducă din cauza greutății considerabile, dar am evitat asta :) ).
Pentru a construi blocuri compacte, se folosește o frecvență crescută a curentului de alimentare al transformatorului; pe măsură ce frecvența crește, același flux magnetic în transformator necesită o secțiune transversală mai mică a circuitului magnetic și mai puține spire. Crearea de surse de alimentare ușoare și compacte permite creșterea frecvenței tensiunii de alimentare a transformatorului de 1000 de ori sau mai mult.
Principiul de bază al funcționării sursei de alimentare este următorul: conversia tensiunii alternative de rețea (50 Hz) în AC. o tensiune de înaltă frecvență de formă dreptunghiulară (dacă un osciloscop ar putea arăta un exemplu), care este coborâtă cu ajutorul unui transformator, apoi rectificată și filtrată.

Schema bloc a unei surse de alimentare cu impulsuri.

1. Blocați
Transformă variabila de 220V în constantă.
Compoziția unui astfel de bloc este: o punte de diodă pentru redresarea tensiunii alternative + un filtru pentru netezirea ondulațiilor tensiunii redresate. De asemenea, ar trebui să existe (în sursele de alimentare ieftine economisesc bani fără a le lipi, dar recomand imediat instalarea lor la remodelare sau reparare) un filtru de tensiune de rețea de la ondulațiile generatorului de impulsuri, precum și termistori pentru a netezi supratensiunea curentului. când este pornit.

În imagine, filtrul este indicat printr-o linie punctată în diagramă; îl vom vedea în aproape orice circuit de alimentare (dar nu întotdeauna pe placă :)).
2. Blocați
Această unitate generează impulsuri de o anumită frecvență care alimentează înfășurarea primară a transformatorului. Frecvența generării impulsurilor de la diverși producători de surse de alimentare este undeva în intervalul 30-200 kHz.
3. Blocați
Transformatorul are următoarele funcții:
- izolare galvanica;
- reducerea tensiunii pe infasurarile secundare la nivelul necesar.
4. Blocați
Acest bloc transformă tensiunea primită de la blocul 3 în DC. Este alcătuit din diode redresoare de tensiune și un filtru ondulat. Filtrul constă dintr-o bobine și un grup de condensatori. Adesea, pentru a economisi bani, condensatoarele sunt instalate cu capacitate scăzută și șocuri cu inductanță scăzută.

Generator de impulsuri mai detaliat.

Circuitul convertor RF este format din tranzistoare puternice care funcționează în modul comutator și transformator de impulsuri.
Sursa de alimentare poate fi un convertor cu un singur ciclu sau push-pull:
- single-ended: un tranzistor se deschide și se închide;
- push-pull: două tranzistoare se deschid și se închid alternativ.
Să ne uităm la desen.


Elemente schematice:
R1 este o rezistență care stabilește părtinirea tastelor. Necesar pentru o pornire mai stabilă a procesului de oscilație în convertor.
R2 este o rezistență care limitează curentul de bază pe tranzistoare și este necesară pentru a proteja tranzistoarele de defecțiuni.
TP1 - Transformator cu trei grupuri de înfășurări. Primul generează tensiunea de ieșire. Al doilea servește ca sarcină pentru tranzistori. Al treilea generează tensiunea de control pentru tranzistoare.
Când primul circuit este pornit, tranzistorul este ușor deschis, deoarece o tensiune pozitivă este aplicată la bază prin rezistorul R1. Un curent trece prin tranzistorul ușor deschis, care trece prin înfășurarea II. Curentul creează un câmp magnetic. Câmpul magnetic creează tensiune în înfășurările rămase. Se creează o tensiune pozitivă pe înfășurarea III, care deschide și mai mult tranzistorul. Procesul continuă până când tranzistorul intră în modul de saturație. Modul de saturație se caracterizează prin faptul că atunci când curentul de control aplicat tranzistorului crește, curentul de ieșire rămâne neschimbat.
Numai atunci când câmpul magnetic se modifică, se generează tensiune pe înfășurări; dacă nu există modificări la tranzistor, EMF din înfășurările II și III va dispărea și ele. Când tensiunea de pe înfășurarea III dispare, atunci deschiderea tranzistorului va scădea și, prin urmare, curentul de ieșire al tranzistorului și câmpul magnetic va scădea, ceea ce va duce la apariția unei tensiuni de polaritate opusă. Tensiunea negativă de pe înfășurarea III va închide și mai mult tranzistorul. Procesul continuă până când câmpul magnetic dispare complet. Când câmpul dispare, tensiunea negativă va dispărea și procesul va începe din nou într-un cerc.
Un convertor push-pull funcționează în același mod, dar deoarece are două tranzistoare care funcționează alternativ, această aplicație crește eficiența convertorului și îmbunătățește performanța acestuia. De cele mai multe ori folosesc cele în doi timpi, dar dacă aveți nevoie de putere și dimensiuni reduse, precum și de simplitate, atunci cele cu un singur timp.
Convertizoarele discutate mai sus sunt dispozitive complete, dar utilizarea lor este complicată de variația diferiților parametri precum: sarcina de ieșire, tensiunea de alimentare și temperatura convertorului.

Controlul cheilor prin controler PWM (494).

Convertorul este format din transformatorul T1 și tranzistorul VT1. Tensiunea de rețea este furnizată printr-un filtru de rețea (SF) către o punte de diode redresoare de rețea (RM), filtrată de un condensator SF și furnizată prin înfășurarea W1 la colectorul tranzistorului VT1. Când un impuls dreptunghiular este aplicat la baza tranzistorului, acesta se deschide și curentul Ik curge prin el, care crește. Același curent care curge prin înfășurarea primară a transformatorului T1 duce la o creștere a fluxului magnetic în miezul transformatorului și la f.e.m. auto-inductivă indusă în înfășurarea secundară W2. Ca rezultat, o tensiune pozitivă va apărea pe dioda VD. Prin creșterea duratei impulsului pe baza tranzistorului VT1, tensiunea din circuitul secundar va crește, iar dacă scadeți durata, tensiunea va scădea. Schimbând durata impulsului pe baza tranzistorului, schimbăm tensiunea de ieșire pe înfășurarea W1 a lui T1 și stabilizăm tensiunile de ieșire ale sursei de alimentare. Avem nevoie de un circuit pentru generarea impulsurilor de declanșare și controlul duratei acestora (latitudine). Acest circuit folosește un controler PWM (modularea lățimii impulsului). Controlerul PWM este format din:
- generator de impulsuri master (determinarea frecvenței de funcționare a convertorului);
- circuite de control;
- un circuit logic care controlează durata pulsului;
- scheme de protectie.
Acesta este subiectul unui alt articol.
Pentru a stabiliza tensiunile de ieșire ale unității de alimentare, circuitul controlerului PWM „trebuie să cunoască” mărimea tensiunilor de ieșire. Pentru aceasta se folosește un circuit de feedback (sau circuit de urmărire), realizat pe optocuplatorul U1 și rezistența R2. O creștere a tensiunii în circuitul secundar al transformatorului T1 va duce la o creștere a intensității radiației LED și, prin urmare, la o scădere a rezistenței de joncțiune a fototranzistorului (parte a optocuplerului U1). Acest lucru duce la rezistorul R2 conectat în serie cu fototranzistorul la o creștere a căderii de tensiune și o scădere a tensiunii la pinul 1 al comutatorului PWM. O scădere a tensiunii face ca circuitul logic care alcătuiește PWM-ul să mărească durata impulsului până când tensiunea de la pinul 1 se potrivește cu parametrii specificați. Procesul este invers când tensiunea scade.
Există două implementări ale circuitelor de feedback:
- „direct” în diagrama de mai sus, feedback-ul este eliminat direct de la redresorul secundar;
- „indirect” este eliminat direct din înfășurarea suplimentară W3 (vezi figura de mai jos);
O modificare a tensiunii pe înfășurarea secundară va duce la o schimbare a acesteia pe înfășurarea W3, care este transmisă prin R2 la 1 pin al comutatorului PWM.

Mai jos este o diagramă reală a sursei de alimentare.

1. Blocați
Rectifică și filtrează tensiunea alternativă și există, de asemenea, un filtru împotriva interferențelor create de sursa de alimentare în sine.
2. Blocați
Acest bloc generează +5VSB (tensiune de așteptare) și, de asemenea, alimentează controlerul PWM.
3. Blocați
Al treilea bloc (controller PWM 494) are următoarele funcții:
- gestionarea comutatoarelor cu tranzistori;
- stabilizarea tensiunilor de iesire;
- protectie la scurtcircuit.
4. Blocați
Acest bloc include două transformatoare și două grupuri de comutatoare cu tranzistori.
Primul transformator generează tensiunea de control pentru tranzistoarele de ieșire.
1 grup de tranzistoare amplifică semnalul generat TL494 și îl transmite la primul transformator.
Grupa 2 de tranzistoare este încărcată pe transformatorul principal, pe care se formează tensiunile de alimentare principale.
5. Blocați
Această unitate include diode Schottky pentru a rectifica tensiunea de ieșire a transformatorului, precum și un filtru trece-jos. Filtrul trece-jos include condensatori electrolitici de capacitate mare (în funcție de producătorul sursei de alimentare) și bobine, precum și rezistențe pentru descărcarea acestor condensatoare atunci când sursa de alimentare este oprită.

Un pic despre camera de serviciu.

Diferențele dintre unitățile standard ATX și sursele de alimentare standard AT constă în faptul că sursele de alimentare standard ATX au o sursă de alimentare de așteptare. La pinul 9 (20 pini, fir violet) al conectorului, este generată o tensiune de +5VSB care merge la placa de bază pentru a alimenta circuitul de control al sursei de alimentare. Acest circuit generează semnalul „PS-ON” (pin 14 al conectorului, fir verde).


În acest circuit, convertorul funcționează la o frecvență determinată în principal de parametrii transformatorului T3 și de valorile elementelor din circuitul de bază al tranzistorului cheie Q5 - capacitatea condensatorului C28 și rezistența rezistorului de polarizare inițial R48. . Feedback-ul pozitiv la baza tranzistorului Q5 vine de la înfășurarea auxiliară a transformatorului T2 prin elementele C28 și R51. Tensiunea negativă de la aceeași înfășurare după redresor pe elementele D29 și C27, dacă depășește tensiunea de stabilizare a diodei zener ZD1 (în acest caz 16 V), este de asemenea furnizată la baza Q5, interzicând funcționarea convertorului. În acest fel, nivelul tensiunii de ieșire este monitorizat. Tensiunea de alimentare de la redresorul de rețea este furnizată convertorului prin rezistența de limitare a curentului R45, care, în caz de defecțiune, poate fi înlocuită cu o siguranță de 500 mA sau eliminată cu totul. În circuitul din Fig. 1, rezistorul R56 cu o valoare nominală de 0,5 Ohm, conectat la emițătorul tranzistorului Q5, este un senzor de curent, când curentul tranzistorului Q5 depășește valoarea admisă, tensiunea de la acesta prin rezistorul R54 trece la baza tranzistorului Q9 de tip 2SC945, deschizându-l și interzicând astfel funcționarea lui Q5. În mod similar, se asigură protecție suplimentară pentru Q5 și înfășurarea primară T3. Lanțul R47C29 servește la protejarea tranzistorului Q5 de supratensiuni. Tranzistoarele KSC5027 sunt utilizate ca tranzistor cheie Q5 în modelul de alimentare specificat.
era pe elemente similare (camera de serviciu).

Acum să ne uităm la unitatea de alimentare în direct.

1. Elemente ale unui filtru de rețea împotriva interferențelor generate de unitățile de alimentare.
2. Punte de diodă redresând variabile 220V.
3. Capacitate filtrului tensiunii de rețea.
4. Radiator pentru tranzistoarele de ieșire ale convertorului, precum și tranzistorul convertorului de sarcină.
5. Transformator principal: izolarea de rețea și generarea tuturor tensiunilor.
6. Transformator pentru generarea tensiunii de control a tranzistoarelor de ieșire.
7. Convertor transformator care generează tensiune de așteptare.
8. Radiator pentru diode Schottky.
9. Cip de control PWM.
10. Filtre de tensiune de ieșire (condensatoare electrolitice).
11. Inductele filtrului de tensiune de ieșire.

Mă opresc acolo deocamdată. Vă mulțumesc tuturor pentru atenția acordată atât de mult timp.
Sper că a fost util măcar cuiva :) Aștept cu nerăbdare comentarii și sugestii pentru completări.
Va urma...

Introducere

O parte integrantă a fiecărui computer este sursa de alimentare. Este la fel de important ca și restul computerului. În același timp, achiziționarea unei surse de alimentare este destul de rară, deoarece o sursă de alimentare bună poate furniza energie mai multor generații de sisteme. Ținând cont de toate acestea, achiziționarea unei surse de alimentare trebuie luată foarte în serios, deoarece soarta computerului depinde direct de performanța sursei de alimentare.

Pentru a implementa izolarea galvanică, este suficient să fabricați un transformator cu înfășurările necesare. Dar alimentarea unui computer necesită multă putere, mai ales pentru computerele moderne. Pentru a alimenta computerul, ar trebui făcut un transformator, care nu numai că ar avea dimensiuni mari, dar și să cântărească foarte mult. Cu toate acestea, pe măsură ce frecvența curentului de alimentare al transformatorului crește, pentru a crea același flux magnetic, sunt necesare mai puține spire și o secțiune transversală mai mică a miezului magnetic. La sursele de alimentare construite pe baza unui convertor, frecvența tensiunii de alimentare a transformatorului este de 1000 sau de mai multe ori mai mare. Acest lucru vă permite să creați surse de alimentare compacte și ușoare.

Cea mai simplă sursă de alimentare cu impulsuri

Să ne uităm la schema bloc a unei simple surse de alimentare cu comutație, care stă la baza tuturor surselor de alimentare cu comutație.

Schema bloc a unei surse de alimentare comutatoare.

Primul bloc convertește tensiunea rețelei AC în DC. Un astfel de convertor constă dintr-o punte de diodă care redresează tensiunea alternativă și un condensator care netezește ondulațiile tensiunii redresate. Această cutie conține, de asemenea, elemente suplimentare: filtre de tensiune de rețea de la ondulațiile generatorului de impulsuri și termistori pentru a atenua supratensiunea curentă în momentul pornirii. Cu toate acestea, aceste elemente pot fi omise pentru a economisi costuri.

Următorul bloc este un generator de impulsuri, care generează impulsuri la o anumită frecvență care alimentează înfășurarea primară a transformatorului. Frecvența impulsurilor de generare a diferitelor surse de alimentare este diferită și se află în intervalul 30 - 200 kHz. Transformatorul îndeplinește principalele funcții ale sursei de alimentare: izolarea galvanică de la rețea și reducerea tensiunii la valorile cerute.

Tensiunea alternativă primită de la transformator este transformată de următorul bloc în tensiune continuă. Blocul este format din diode redresoare de tensiune și un filtru de ondulare. În acest bloc, filtrul de ondulație este mult mai complex decât în ​​primul bloc și constă dintr-un grup de condensatori și o bobine. Pentru a economisi bani, producătorii pot instala condensatoare mici, precum și șocuri cu inductanță scăzută.

Prima sursă de alimentare comutată a fost un convertor push-pull sau cu un singur ciclu. Push-pull înseamnă că procesul de generare constă din două părți. Într-un astfel de convertor, doi tranzistori se deschid și se închid pe rând. În consecință, într-un convertor cu un singur capăt, un tranzistor se deschide și se închide. Circuitele convertoarelor push-pull și cu un singur ciclu sunt prezentate mai jos.

Schema schematică a convertorului.

Să aruncăm o privire mai atentă la elementele circuitului:

X2 - conectorul circuitului de alimentare.

X1 este conectorul de la care este scoasă tensiunea de ieșire.

R1 este o rezistență care stabilește mica polaritate inițială pe taste. Este necesar pentru o pornire mai stabilă a procesului de oscilație în convertor.

R2 este o rezistență care limitează curentul de bază pe tranzistoare; acest lucru este necesar pentru a proteja tranzistoarele de ardere.

TP1 - Transformatorul are trei grupuri de înfășurări. Prima înfășurare de ieșire generează tensiunea de ieșire. A doua înfășurare servește ca sarcină pentru tranzistori. Al treilea generează tensiunea de control pentru tranzistoare.

În momentul inițial al pornirii primului circuit, tranzistorul este ușor deschis, deoarece O tensiune pozitivă este aplicată bazei prin rezistorul R1. Un curent trece prin tranzistorul ușor deschis, care trece și prin înfășurarea II a transformatorului. Curentul care curge prin înfășurare creează un câmp magnetic. Câmpul magnetic creează tensiune în înfășurările rămase ale transformatorului. Ca urmare, se creează o tensiune pozitivă pe înfășurarea III, care deschide și mai mult tranzistorul. Procesul continuă până când tranzistorul ajunge la modul de saturație. Modul de saturație se caracterizează prin faptul că atunci când curentul de control aplicat tranzistorului crește, curentul de ieșire rămâne neschimbat.

Deoarece tensiunea din înfășurări este generată numai în cazul unei modificări a câmpului magnetic, creșterea sau scăderea acestuia, absența unei creșteri a curentului la ieșirea tranzistorului va duce, prin urmare, la dispariția emf. în înfăşurările II şi III. O pierdere de tensiune în înfășurarea III va duce la o scădere a gradului de deschidere a tranzistorului. Și curentul de ieșire al tranzistorului va scădea, prin urmare, câmpul magnetic va scădea. Scăderea câmpului magnetic va crea o tensiune de polaritate opusă. Tensiunea negativă din înfășurarea III va începe să închidă și mai mult tranzistorul. Procesul va continua până când câmpul magnetic dispare complet. Când câmpul magnetic dispare, va dispărea și tensiunea negativă din înfășurarea III. Procesul va începe să se repete din nou.

Un convertor push-pull funcționează pe același principiu, dar diferența este că există doi tranzistori, care se deschid și se închid pe rând. Adică, când unul este deschis, celălalt este închis. Circuitul convertor push-pull are marele avantaj de a folosi întreaga buclă de histerezis a conductorului magnetic al transformatorului. Folosirea unei singure secțiuni a buclei de histerezis sau magnetizarea într-o singură direcție duce la multe efecte nedorite care reduc eficiența convertorului și îi degradează performanța. Prin urmare, un circuit convertor push-pull cu un transformator cu defazare este în general utilizat peste tot. În circuitele în care sunt necesare simplitate, dimensiuni mici și putere redusă, se folosește în continuare un circuit cu un singur ciclu.

Surse de alimentare cu factor de formă ATX fără corecție a factorului de putere

Convertoarele discutate mai sus, deși sunt dispozitive complete, sunt incomod de utilizat în practică. Frecvența convertizorului, tensiunea de ieșire și mulți alți parametri „plutesc”, modificându-se în funcție de modificările: tensiunea de alimentare, sarcina de ieșire a convertizorului și temperatură. Dar dacă tastele controlează un controler care ar putea efectua stabilizarea și diverse funcții suplimentare, atunci puteți folosi circuitul pentru a alimenta dispozitivele. Circuitul de alimentare care utilizează un controler PWM este destul de simplu și, în general, este un generator de impulsuri construit pe un controler PWM.

PWM - modularea lățimii impulsului. Vă permite să reglați amplitudinea semnalului trecut prin LPF (filtru trece jos) prin modificarea duratei sau a ciclului de lucru al pulsului. Principalele avantaje ale PWM sunt eficiența ridicată a amplificatoarelor de putere și posibilitățile mari de aplicare.

Schema unei surse simple de alimentare cu un controler PWM.

Acest circuit de alimentare are o putere scăzută și folosește un tranzistor cu efect de câmp ca cheie, ceea ce face posibilă simplificarea circuitului și eliminarea elementelor suplimentare necesare pentru controlul comutatoarelor cu tranzistori. La sursele de alimentare de mare putere, controlerul PWM are elemente de control („Driver”) pentru comutatorul de ieșire. Tranzistoarele IGBT sunt folosite ca comutatoare de ieșire în sursele de alimentare de mare putere.

Tensiunea de rețea din acest circuit este convertită în tensiune de curent continuu și furnizată printr-un comutator la prima înfășurare a transformatorului. A doua înfășurare servește la alimentarea microcircuitului și la generarea tensiunii de feedback. Controlerul PWM generează impulsuri cu o frecvență care este setată de un lanț RC conectat la pinul 4. Impulsurile sunt alimentate la intrarea comutatorului, care le amplifica. Durata impulsurilor variază în funcție de tensiunea de pe piciorul 2.

Să luăm în considerare un circuit de alimentare ATX real. Are mult mai multe elemente și dispozitive suplimentare sunt prezente în el. Circuitul de alimentare este împărțit în mod convențional în părți principale prin pătrate roșii.

Circuit de alimentare ATX cu o putere de 150-300 W.

Pentru a alimenta cipul controlerului, precum și pentru a genera tensiunea de așteptare +5, care este utilizată de computer atunci când este oprit, există un alt convertor în circuit. În diagramă este desemnat ca bloc 2. După cum puteți vedea, este realizat conform circuitului unui convertor cu un singur ciclu. Al doilea bloc conține și elemente suplimentare. Practic, acestea sunt lanțuri pentru absorbția supratensiunii care sunt generate de transformatorul convertor. Microcircuit 7805 - un stabilizator de tensiune generează o tensiune de așteptare de +5V de la tensiunea redresată a convertorului.

Adesea, în unitatea generatoare de tensiune de așteptare sunt instalate componente de calitate scăzută sau defecte, ceea ce face ca frecvența convertorului să scadă la intervalul audio. Ca urmare, se aude un scârțâit de la sursa de alimentare.

Deoarece sursa de alimentare este alimentată de la o rețea de tensiune de 220 V AC, iar convertorul are nevoie de tensiune de curent continuu, tensiunea trebuie convertită. Primul bloc redresează și filtrează tensiunea de rețea alternativă. Acest bloc conține și un filtru împotriva interferențelor generate de sursa de alimentare în sine.

Al treilea bloc este controlerul TL494 PWM. Îndeplinește toate funcțiile principale ale sursei de alimentare. Protejează sursa de alimentare de scurtcircuite, stabilizează tensiunile de ieșire și generează un semnal PWM pentru a controla comutatoarele cu tranzistori care sunt încărcate pe transformator.

Al patrulea bloc este format din două transformatoare și două grupuri de comutatoare cu tranzistori. Primul transformator generează tensiunea de control pentru tranzistoarele de ieșire. Deoarece controlerul TL494 PWM generează un semnal de putere scăzută, primul grup de tranzistori amplifică acest semnal și îl transmite primului transformator. Al doilea grup de tranzistori, sau cei de ieșire, sunt încărcați pe transformatorul principal, care generează tensiunile principale de alimentare. Acest circuit de control al comutatorului de ieșire mai complex a fost utilizat datorită complexității controlului tranzistoarelor bipolare și protejării controlerului PWM de tensiune înaltă.

Al cincilea bloc constă din diode Schottky, care redresează tensiunea de ieșire a transformatorului și un filtru trece-jos (LPF). Filtrul trece-jos este format din condensatoare electrolitice de capacitate semnificativă și șocuri. La ieșirea filtrului trece jos există rezistențe care îl încarcă. Aceste rezistențe sunt necesare pentru a se asigura că capacitatea sursei de alimentare nu rămâne încărcată după oprire. Există și rezistențe la ieșirea redresorului de tensiune de rețea.

Elementele rămase neîncercuite în bloc sunt lanțuri care formează „semnale de serviciu”. Aceste lanțuri protejează sursa de alimentare de scurtcircuite sau monitorizează starea tensiunilor de ieșire.

Sursa de alimentare ATX 200 W.

Acum să vedem cum sunt amplasate elementele pe placa de circuit imprimat a unei surse de alimentare de 200 W. Imaginea arată:

Condensatoare care filtrează tensiunile de ieșire.

Locul condensatorilor de filtru a tensiunii de ieșire nesudate.

Inductori care filtrează tensiunile de ieșire. Bobina mai mare nu joacă doar rolul unui filtru, ci acționează și ca un stabilizator feromagnetic. Acest lucru vă permite să reduceți ușor dezechilibrele de tensiune atunci când sarcina diferitelor tensiuni de ieșire este neuniformă.

Cip stabilizator PWM WT7520.

Un radiator pe care sunt instalate diode Schottky pentru tensiuni +3,3V și +5V, iar pentru tensiune +12V există diode obișnuite. Trebuie remarcat faptul că adesea, în special în sursele de alimentare mai vechi, elemente suplimentare sunt plasate pe același calorifer. Acestea sunt elemente de stabilizare a tensiunii +5V și +3,3V. În sursele de alimentare moderne, pe acest radiator sunt plasate doar diode Schottky pentru toate tensiunile principale sau tranzistoarele cu efect de câmp, care sunt folosite ca element de redresare.

Transformatorul principal, care generează toate tensiunile, precum și izolarea galvanică de rețea.

Un transformator care generează tensiuni de control pentru tranzistoarele de ieșire ale convertorului.

Convertor transformator care generează tensiune de așteptare +5V.

Radiatorul pe care se află tranzistoarele de ieșire ale convertorului, precum și tranzistorul convertorului care generează tensiunea de așteptare.

Condensatoare de filtru de tensiune de rețea. Nu trebuie să fie doi dintre ei. Pentru a forma o tensiune bipolară și a forma un punct de mijloc, sunt instalați doi condensatori de capacitate egală. Ele împart tensiunea de rețea redresată în jumătate, formând astfel două tensiuni de polarități diferite, conectate la un punct comun. În circuitele cu o singură alimentare există un singur condensator.

Elemente de filtrare de rețea împotriva armonicilor (interferențe) generate de sursa de alimentare.

Diode punte de diode care redresează tensiunea de rețea de curent alternativ.

Sursa de alimentare ATX 350 W.

Sursa de alimentare de 350 W este proiectată în mod echivalent. Ceea ce vă atrage imediat atenția este dimensiunea mare a plăcii, radiatoarele mai mari și transformatorul convertor mai mare.

Condensatoare de filtru de tensiune de ieșire.

Un radiator care răcește diodele care redresează tensiunea de ieșire.

Controler PWM AT2005 (analog cu WT7520), care stabilizează tensiunile.

Transformatorul principal al convertorului.

Un transformator care generează tensiune de control pentru tranzistoarele de ieșire.

Convertor de tensiune de așteptare transformator.

Un radiator care răcește tranzistoarele de ieșire ale convertoarelor.

Filtru de tensiune de rețea împotriva interferențelor sursei de alimentare.

Diode punte de diode.

Condensatoare de filtru de tensiune de rețea.

Circuitul considerat a fost folosit în surse de alimentare de mult timp și acum se găsește uneori.

Surse de alimentare în format ATX cu corecție a factorului de putere.

În circuitele luate în considerare, sarcina rețelei este un condensator conectat la rețea printr-o punte de diode. Condensatorul este încărcat numai dacă tensiunea pe el este mai mică decât tensiunea rețelei. Ca urmare, curentul este pulsat în natură, ceea ce are multe dezavantaje.

Redresor de tensiune în punte.

Enumerăm aceste dezavantaje:

• curenții introduc armonici mai mari (interferențe) în rețea;
• amplitudine mare a consumului de curent;
• componentă reactivă semnificativă a curentului de consum;
• tensiunea de rețea nu este utilizată pe toată perioada;
• Eficiența unor astfel de circuite este de mică importanță.

Noile surse de alimentare au un circuit modern îmbunătățit; acum are încă o unitate suplimentară - un corector de factor de putere (PFC). Îmbunătățește factorul de putere. Sau, în termeni mai simpli, elimină unele dintre dezavantajele unui redresor în punte pentru tensiunea de rețea.

Formula cu putere maxima.

Factorul de putere (PF) caracterizează cât de mult din puterea totală există o componentă activă și cât de mult este reactivă. În principiu, se poate spune, de ce să ținem cont de puterea reactivă, este imaginar și nu are niciun beneficiu.

Formula factorului de putere.

Să presupunem că avem un anumit dispozitiv, o sursă de alimentare, cu un factor de putere de 0,7 și o putere de 300 W. Din calcule se poate observa că sursa noastră de alimentare are o putere totală (suma puterii reactive și active) mai mare decât cea indicată pe ea. Și această putere ar trebui să fie furnizată de o sursă de alimentare de 220V. Deși această putere nu este utilă (nici măcar contorul de energie electrică nu o înregistrează), ea totuși există.

Calculul puterii totale a sursei de alimentare.

Adică, elementele interne și cablurile de rețea trebuie să fie proiectate pentru o putere de 430 W, nu 300 W. Imaginați-vă un caz în care factorul de putere este de 0,1... Din această cauză, GORSET interzice utilizarea dispozitivelor cu un factor de putere mai mic de 0,6, iar în cazul în care este detectat, proprietarului i se aplică o amendă.

În consecință, campaniile au dezvoltat noi circuite de alimentare care au avut PFC. Inițial, un inductor de inductanță mare conectat la intrare a fost folosit ca PFC; o astfel de sursă de alimentare se numește sursă de alimentare cu PFC sau PFC pasiv. O astfel de sursă de alimentare are un KM crescut. Pentru a obține CM dorit, este necesar să se echipeze sursele de alimentare cu un șoc mare, deoarece rezistența de intrare a sursei de alimentare este de natură capacitivă datorită condensatoarelor instalate la ieșirea redresorului. Instalarea unui șoc crește semnificativ masa sursei de alimentare și crește KM-ul la 0,85, ceea ce nu este atât de mult.

Sursă de alimentare de 400 W cu corecție pasivă a factorului de putere.

Figura prezintă o sursă de alimentare FSP 400 W cu corecție pasivă a factorului de putere. Acesta conține următoarele elemente:

Condensatoare redresate de filtru de tensiune de rețea.

Accelerația efectuează corecția factorului de putere.

Convertor principal transformator.

Transformator care controlează cheile.

Transformator convertizor auxiliar (tensiune de așteptare).

Filtre de tensiune de rețea împotriva ondulațiilor sursei de alimentare.

Un radiator pe care sunt instalate comutatoarele tranzistorului de ieșire.

Un radiator pe care sunt instalate diode care redresează tensiunea alternativă a transformatorului principal.

Placa de control al vitezei ventilatorului.

O placă pe care este instalat controlerul FSP3528 PWM (analog cu KA3511).

Elemente de filtrare a inductei de stabilizare a grupului și a tensiunii de ieșire.

1. Condensatori de filtru ondulat de tensiune de ieșire.

Pornirea accelerației pentru a corecta CM.

Datorită eficienței scăzute a PFC pasiv, în sursa de alimentare a fost introdus un nou circuit PFC, care este construit pe baza unui stabilizator PWM încărcat pe un inductor. Acest circuit aduce multe avantaje sursei de alimentare:

• interval extins de tensiune de operare;
• a devenit posibilă reducerea semnificativă a capacității condensatorului de filtru de tensiune de rețea;
• a crescut semnificativ CM;
• reducerea greutății sursei de alimentare;
• creșterea eficienței sursei de alimentare.

Există, de asemenea, dezavantaje ale acestei scheme - o scădere a fiabilității sursei de alimentare și funcționarea incorectă cu unele surse de alimentare neîntreruptibile la comutarea modurilor de funcționare a bateriei / rețelei. Funcționarea incorectă a acestui circuit cu un UPS este cauzată de faptul că capacitatea filtrului de tensiune de rețea din circuit a scăzut semnificativ. În momentul în care tensiunea dispare pentru o perioadă scurtă de timp, curentul PFC, care este necesar pentru menținerea tensiunii la ieșirea PFC, crește foarte mult, în urma căruia se declanșează protecția împotriva scurtcircuitului (scurtcircuit) în UPS. .

Circuit de corectare a factorului de putere activ.

Dacă te uiți la circuit, este un generator de impulsuri, care este încărcat pe inductor. Tensiunea de rețea este redresată de o punte de diode și furnizată comutatorului, care este încărcat de inductorul L1 și transformatorul T1. Este introdus un transformator pentru a furniza feedback de la controler la cheie. Tensiunea de la inductor este îndepărtată folosind diodele D1 și D2. Mai mult decât atât, tensiunea este îndepărtată alternativ folosind diode, fie de pe puntea de diode, fie de pe inductor, și încarcă condensatoarele Cs1 și Cs2. Tasta Q1 se deschide și cantitatea necesară de energie este acumulată în clapeta de accelerație L1. Cantitatea de energie acumulată este reglată de durata stării deschise a cheii. Cu cât se acumulează mai multă energie, cu atât inductorul va produce mai multă tensiune. După ce cheia este oprită, energia acumulată este eliberată de inductorul L1 prin dioda D1 către condensatori.

Această operațiune face posibilă utilizarea întregului sinusoid al tensiunii alternative a rețelei, spre deosebire de circuitele fără PFC, și, de asemenea, stabilizarea tensiunii care alimentează convertorul.

În circuitele moderne de alimentare, se folosesc adesea controlere PWM cu două canale. Un microcircuit operează atât convertorul, cât și PFC. Ca urmare, numărul de elemente din circuitul de alimentare este redus semnificativ.

Schema unei simple surse de alimentare pe un controler PWM cu două canale.

Să luăm în considerare circuitul unei simple surse de alimentare de 12 V folosind un controler PWM cu două canale ML4819. O parte a sursei de alimentare generează o tensiune stabilă constantă de +380V. Cealaltă parte este un convertor care generează o tensiune stabilizată constantă de +12V. PFC constă, ca și în cazul considerat mai sus, din comutatorul Q1, inductorul L1 al transformatorului de reacție T1 încărcat pe acesta. Diode D5, D6 condensatoare de încărcare C2, C3, C4. Convertorul este format din două întrerupătoare Q2 și Q3, încărcate pe transformatorul T3. Tensiunea impulsului este rectificată de ansamblul de diode D13 și filtrată de inductorul L2 și condensatorii C16, C18. Folosind cartuşul U2, este generată tensiunea de control a tensiunii de ieşire.

Sursa de alimentare GlacialPower GP-AL650AA.

Să luăm în considerare proiectarea unei surse de alimentare care are un PFC activ:

1. Placa de control al protectiei curentului;
2. Un șoc care îndeplinește atât rolul unui filtru de tensiune +12V și +5V, cât și o funcție de stabilizare a grupului;
3. Inducta filtru de tensiune +3.3V;
4. Un radiator pe care sunt amplasate diode redresoare ale tensiunilor de ieșire;
5. Convertor principal transformator;
6. Transformator care controlează cheile convertorului principal;
7. Convertor transformator auxiliar (formând tensiune de așteptare);
8. Placă de control pentru corectarea factorului de putere;
9. Comutatoare pentru radiator, punte de diodă de răcire și convertor principal;
10. Filtre de tensiune de linie împotriva interferențelor;
11. Choke corector factor de putere;
12. Condensator de filtru de tensiune de rețea.

Caracteristici de proiectare și tipuri de conectori

Să ne uităm la tipurile de conectori care pot fi prezenți pe sursa de alimentare. Pe peretele din spate al sursei de alimentare există un conector pentru conectarea cablului de rețea și un comutator. Anterior, lângă conectorul cablului de alimentare, exista și un conector pentru conectarea cablului de rețea al monitorului. Opțional, pot fi prezente și alte elemente:

• indicatoare ale tensiunii rețelei sau ale stării de funcționare a sursei de alimentare;
• butoane de control al modului de funcționare a ventilatorului;
• buton pentru comutarea tensiunii de intrare a rețelei 110/220V;
• porturi USB încorporate în sursa de alimentare hub USB;
• alte.

Ventilatoarele care aspiră aer din sursa de alimentare sunt amplasate din ce în ce mai mult pe peretele din spate. Din ce în ce mai mult, ventilatorul este plasat în partea de sus a sursei de alimentare datorită spațiului mai mare pentru instalarea ventilatorului, ceea ce vă permite să instalați un element de răcire activ mare și silențios. Unele surse de alimentare au chiar și două ventilatoare instalate, atât deasupra, cât și pe spate.

Sursa de alimentare Chieftec CFT-1000G-DF.

Din peretele frontal iese un fir cu conector de alimentare pentru placa de bază. În unele surse de alimentare modulare, acesta, ca și alte fire, este conectat printr-un conector. Figura de mai jos arată pinout-ul tuturor conectorilor principali.

Puteți observa că fiecare tensiune are propria culoare a firului:

• Culoare galbenă - +12 V,
• Culoare roșie - +5 V,
• Culoare portocalie - +3,3V,
• Culoarea neagră este comună sau pământul.

Pentru alte tensiuni, culorile firelor pot varia de la producător la producător.

Figura nu prezintă conectori de alimentare suplimentari pentru plăcile video, deoarece sunt similari cu conectorii de alimentare suplimentari pentru procesor. Există și alte tipuri de conectori care se găsesc în computerele de marcă de la DelL, Apple și altele.

Parametrii electrici și caracteristicile surselor de alimentare

Sursa de alimentare are mulți parametri electrici, dintre care majoritatea nu sunt menționați în fișa tehnică. Pe autocolantul lateral al sursei de alimentare sunt de obicei marcați doar câțiva parametri de bază - tensiunile de funcționare și puterea.

Putere de alimentare

Puterea este adesea indicată pe etichetă cu caractere mari. Puterea sursei de alimentare caracterizează câtă energie electrică poate furniza dispozitivelor conectate la aceasta (placă de bază, placă video, hard disk etc.).

În teorie, este suficient să însumăm consumul componentelor folosite și să selectezi o sursă de alimentare cu puțin mai multă putere pentru rezervă. Pentru a calcula puterea, puteți folosi, de exemplu, site-ul http://extreme.outervision.com/PSUEngine, recomandările specificate în pașaportul plăcii video, dacă există, pachetul termic al procesorului etc. sunt, de asemenea, destul de potrivite.

Dar, în realitate, totul este mult mai complicat, pentru că... Sursa de alimentare produce tensiuni diferite - 12V, 5V, -12V, 3.3V etc. Fiecare linie de tensiune este proiectată pentru propria sa putere. Era logic să credem că această putere este fixă, iar suma lor este egală cu puterea sursei de alimentare. Dar sursa de alimentare conține un transformator pentru a genera toate aceste tensiuni utilizate de computer (cu excepția tensiunii de așteptare +5V). Adevărat, este rar, dar puteți găsi totuși o sursă de alimentare cu două transformatoare separate, dar astfel de surse de alimentare sunt scumpe și sunt cel mai des folosite pe servere. Sursele convenționale ATX au un transformator. Din acest motiv, puterea fiecărei linii de tensiune poate pluti: crește dacă alte linii sunt puțin încărcate și scade dacă alte linii sunt puternic încărcate. Prin urmare, puterea maximă a fiecărei linii este adesea scrisă pe sursele de alimentare și, ca urmare, dacă acestea sunt însumate, ieșirea va fi chiar mai mare decât puterea reală a sursei de alimentare. Astfel, producătorul poate deruta consumatorul, de exemplu, declarând o putere nominală prea mare pe care sursa de alimentare nu este capabilă să o furnizeze.

Rețineți că dacă în computer este instalată o sursă de alimentare cu putere insuficientă, acest lucru va cauza funcționarea anormală a dispozitivelor („îngheață”, repornire, clic pe capetele hard diskului), până la imposibilitatea pornirii computerului. Și dacă PC-ul are o placă de bază instalată care nu este proiectată pentru puterea componentelor care sunt instalate pe el, atunci adesea placa de bază funcționează normal, dar în timp conectorii de alimentare se ard din cauza încălzirii și oxidării lor constante.

Conectori arse.

Curentul de linie maxim permis

Deși acesta este unul dintre parametrii importanți ai sursei de alimentare, de multe ori utilizatorul nu-i acordă atenție atunci când cumpără. Dar dacă curentul permis pe linie este depășit, sursa de alimentare se oprește, deoarece protecția este declanșată. Pentru a-l opri, trebuie să opriți sursa de alimentare și să așteptați puțin, aproximativ un minut. Merită să luați în considerare că acum toate componentele cele mai consumatoare de energie (procesor, placă video) sunt alimentate de la linia +12V, așa că trebuie acordată mai multă atenție valorilor curenților indicați pentru aceasta. Pentru sursele de alimentare de înaltă calitate, aceste informații sunt de obicei prezentate sub forma unei plăcuțe (de exemplu, Seasonic M12D-850) sau a unei liste (de exemplu, FSP ATX-400PNF) pe un autocolant lateral.

Sursele de alimentare care nu includ astfel de informații (de exemplu, Gembird PSU7 550W) ridică imediat îndoieli cu privire la calitatea performanței și la conformitatea puterii declarate cu cea reală.

Parametrii rămași ai surselor de alimentare nu sunt reglementați, dar nu sunt mai puțin importanți. Este posibil să se determine acești parametri numai prin efectuarea diferitelor teste cu sursa de alimentare.

Gama de tensiune de operare

Domeniul tensiunii de funcționare se referă la intervalul de valori ale tensiunii de rețea la care sursa de alimentare își păstrează funcționalitatea și valorile parametrilor de rating. În zilele noastre se produc tot mai mult surse de alimentare cu PFC (corecție activă a factorului de putere), ceea ce permite extinderea intervalului de tensiune de operare de la 110 la 230. Există și surse de alimentare cu un interval mic de tensiune de funcționare, de exemplu, FPS FPS400-60THN- Sursa de alimentare P are o gamă de la 220 la 240. Ca rezultat, această sursă de alimentare, chiar și atunci când este asociată cu o sursă de alimentare neîntreruptibilă masivă, se va opri când tensiunea rețelei scade. Acest lucru se datorează faptului că un UPS convențional stabilizează tensiunea de ieșire în intervalul de 220 V +/- 5%. Adică, tensiunea minimă pentru trecerea la baterie va fi 209 (și dacă luăm în considerare încetineala comutării releului, tensiunea poate fi și mai mică), care este mai mică decât tensiunea de funcționare a sursei de alimentare.

Rezistență internă

Rezistența internă caracterizează pierderile interne ale sursei de alimentare atunci când curge curent. Rezistența internă după tip poate fi împărțită în două tipuri: convențională pentru curent continuu și diferențială pentru curent alternativ.

Circuit echivalent echivalent al sursei de alimentare.

Rezistența DC este formată din rezistențele componentelor din care este construită sursa de alimentare: rezistența firelor, rezistența înfășurărilor transformatorului, rezistența firelor inductoare, rezistența pistelor plăcii de circuit imprimat etc. la prezența acestei rezistențe, pe măsură ce sarcina de pe sursa de alimentare crește, tensiunea scade. Această rezistență poate fi văzută prin trasarea caracteristicii de sarcină încrucișată a sursei de alimentare. Pentru a reduce această rezistență, în sursele de alimentare funcționează diverse circuite de stabilizare.

Caracteristicile de sarcină încrucișată ale sursei de alimentare.

Rezistența diferențială caracterizează pierderile interne ale sursei de alimentare la curent alternativ. Această rezistență se mai numește și impedanță electrică. Reducerea acestei rezistențe este cea mai dificilă. Pentru a o reduce, în sursa de alimentare este utilizat un filtru trece-jos. Pentru a reduce impedanța, nu este suficient să instalați condensatori de mare capacitate și bobine de inductanță ridicată în sursa de alimentare. De asemenea, este necesar ca condensatorii să aibă rezistență în serie scăzută (ESR), iar șocul să fie din sârmă groasă. Este foarte dificil din punct de vedere fizic să implementezi acest lucru.

Ondularea tensiunii de ieșire

Sursa de alimentare este un convertor care convertește în mod repetat tensiunea de la AC la DC. Ca rezultat, există ondulații la ieșirea liniilor sale. Ripple este o schimbare bruscă a tensiunii într-o perioadă scurtă de timp. Principala problemă cu ripple este că, dacă un circuit sau un dispozitiv nu are un filtru în circuitul de alimentare sau este rău, atunci aceste ondulații trec prin întregul circuit, distorsionându-i caracteristicile de performanță. Acest lucru poate fi văzut, de exemplu, dacă dați volumul difuzorului la maxim în timp ce nu există semnale la ieșirea plăcii de sunet. Se vor auzi diverse zgomote. Aceasta este ondulație, dar nu este neapărat zgomotul sursei de alimentare. Dar dacă în funcționarea unui amplificator convențional nu există un rău mare de la ondulații, doar nivelul de zgomot crește, atunci, de exemplu, în circuitele digitale și comparatoare pot duce la comutare falsă sau la percepția incorectă a informațiilor de intrare, ceea ce duce la erori. sau inoperabilitatea dispozitivului.

Forma de undă a tensiunii de ieșire a sursei de alimentare Antec Signature SG-850.

Stabilitatea tensiunii

În continuare, vom lua în considerare o astfel de caracteristică precum stabilitatea tensiunilor furnizate de sursa de alimentare. În timpul funcționării, indiferent cât de ideală este sursa de alimentare, tensiunile acesteia se modifică. O creștere a tensiunii determină, în primul rând, o creștere a curenților de repaus a tuturor circuitelor, precum și o modificare a parametrilor circuitelor. Deci, de exemplu, pentru un amplificator de putere, creșterea tensiunii crește puterea de ieșire a acestuia. Este posibil ca unele componente electronice să nu poată rezista la puterea crescută și se pot arde. Aceeași creștere a puterii duce la creșterea puterii disipate de elementele electronice și, în consecință, la creșterea temperaturii acestor elemente. Ceea ce duce la supraîncălzire și/sau modificări ale performanței.

Reducerea tensiunii, dimpotrivă, reduce curentul de repaus și, de asemenea, înrăutățește caracteristicile circuitelor, de exemplu, amplitudinea semnalului de ieșire. Când scade sub un anumit nivel, anumite circuite nu mai funcționează. Elementele electronice ale hard disk-urilor sunt deosebit de sensibile la acest lucru.

Abaterile de tensiune permise pe liniile sursei de alimentare sunt descrise în standardul ATX și, în medie, nu trebuie să depășească ±5% din valoarea nominală a liniei.

Pentru a afișa în mod cuprinzător magnitudinea căderii de tensiune, se utilizează o caracteristică de sarcină încrucișată. Este un afișaj color al nivelului de abatere de tensiune a liniei selectate atunci când sunt încărcate două linii: cea selectată și +12V.

Eficienţă

Să trecem acum la coeficientul de performanță sau eficiența pe scurt. Mulți oameni își amintesc de la școală - acesta este raportul dintre munca utilă și munca cheltuită. Eficiența arată cât de mult din energia consumată este convertită în energie utilă. Cu cât randamentul este mai mare, cu atât trebuie să plătiți mai puțin pentru energia electrică consumată de computer. Majoritatea surselor de alimentare de înaltă calitate au o eficiență similară; aceasta variază în intervalul de cel mult 10%, dar eficiența surselor de alimentare cu PPFC și APFC este semnificativ mai mare.

Factor de putere

Ca parametru la care ar trebui să acordați atenție atunci când alegeți o sursă de alimentare, factorul de putere este mai puțin semnificativ, dar alte valori depind de el. Dacă factorul de putere este scăzut, eficiența va fi scăzută. După cum sa menționat mai sus, corectorii factorului de putere aduc multe îmbunătățiri. Un factor de putere mai mare va duce la curenți mai mici în rețea.

Parametrii și caracteristicile neelectrice ale surselor de alimentare

De obicei, în ceea ce privește caracteristicile electrice, nu toți parametrii non-electrici sunt indicați în pașaport. Deși sunt importanți și parametrii non-electrici ai sursei de alimentare. Le enumerăm pe cele principale:

• Interval de temperatură de funcționare;
• fiabilitatea sursei de alimentare (timpul dintre defecțiuni);
• nivelul de zgomot creat de sursa de alimentare în timpul funcționării;
• viteza ventilatorului sursei de alimentare;
• greutatea sursei de alimentare;
• lungimea cablurilor de alimentare;
• ușurință în utilizare;
• respectarea mediului înconjurător al sursei de alimentare;
• respectarea standardelor de stat și internaționale;
• Dimensiunile sursei de alimentare.

Majoritatea parametrilor non-electrici sunt clari pentru toți utilizatorii. Cu toate acestea, să ne concentrăm pe parametrii mai relevanți. Majoritatea surselor de alimentare moderne sunt silențioase, cu un nivel de zgomot de aproximativ 16 dB. Deși, chiar și într-o sursă de alimentare cu un nivel de zgomot nominal de 16 dB, poate fi instalat un ventilator cu o viteză de rotație de 2000 rpm. În acest caz, când sarcina sursei de alimentare este de aproximativ 80%, circuitul de control al vitezei ventilatorului îl va porni la viteza maximă, ceea ce va duce la un zgomot semnificativ, uneori mai mare de 30 dB.

De asemenea, este necesar să se acorde atenție confortului și ergonomiei sursei de alimentare. Utilizarea unei conexiuni modulare a cablurilor de alimentare are multe avantaje. Acest lucru face, de asemenea, mai convenabil conectarea dispozitivelor, mai puțin spațiu ocupat în carcasa computerului, ceea ce, la rândul său, este nu numai convenabil, dar îmbunătățește răcirea componentelor computerului.

Standarde și certificate

Atunci când achiziționați o sursă de alimentare, în primul rând trebuie să vă uitați la disponibilitatea certificatelor și la conformitatea acesteia cu standardele internaționale moderne. Următoarele standarde pot fi găsite cel mai adesea pe sursele de alimentare:

RoHS, DEEE - nu contine substante nocive;

UL, cUL - certificat de conformitate cu caracteristicile sale tehnice, precum și cerințele de siguranță pentru aparatele electrice încorporate;

CE - un certificat care arată că sursa de alimentare îndeplinește cele mai stricte cerințe ale directivelor Comitetului European;

ISO - certificat international de calitate;

CB - certificat international de conformitate cu caracteristicile sale tehnice;

FCC - respectarea standardelor de interferență electromagnetică (EMI) și interferență de radiofrecvență (RFI) generate de sursa de alimentare;

TUV - certificat de conformitate cu cerințele standardului internațional EN ISO 9001:2000;

CCC - Certificatul Chinei de conformitate cu siguranța, parametrii electromagnetici și protecția mediului.

Există, de asemenea, standarde de computer ale factorului de formă ATX, care definesc dimensiunile, designul și mulți alți parametri ai sursei de alimentare, inclusiv abaterile de tensiune admisibile sub sarcină. Astăzi există mai multe versiuni ale standardului ATX:

• ATX 1.3 Standard;
• ATX 2.0 Standard;
• ATX 2.2 Standard;
• ATX 2.3 Standard.

Diferența dintre versiunile standardelor ATX se referă în principal la introducerea de noi conectori și noi cerințe pentru liniile de alimentare ale sursei de alimentare.

Când devine necesar să achiziționați o nouă sursă de alimentare ATX, mai întâi trebuie să determinați puterea necesară pentru a alimenta computerul în care va fi instalată această sursă de alimentare. Pentru a o determina, este suficient să însumăm puterea componentelor utilizate în sistem, de exemplu, folosind un calculator de la outervision.com. Dacă acest lucru nu este posibil, atunci putem porni de la regula conform căreia pentru un computer mediu cu o singură placă video de jocuri este suficientă o sursă de alimentare cu o putere de 500-600 de wați.

Având în vedere că majoritatea parametrilor unei surse de alimentare pot fi aflați doar prin testarea acesteia, următorul pas este să vă recomandați cu tărie să vă familiarizați cu testele și recenziile posibililor concurenți - modele de surse de alimentare care sunt disponibile în regiunea dvs. și care vă satisfac nevoile la cel puțin în ceea ce privește puterea furnizată. Dacă acest lucru nu este posibil, atunci trebuie să alegeți în funcție de conformitatea sursei de alimentare cu standardele moderne (cu cât este mai mare numărul, cu atât mai bine) și este de dorit să aveți un circuit APFC în sursa de alimentare. Atunci când achiziționați o sursă de alimentare, este, de asemenea, important să o porniți, dacă este posibil chiar la locul de cumpărare sau imediat după ce ajungeți acasă, și să monitorizați modul în care funcționează, astfel încât sursa de alimentare să nu facă scârțâituri, zumzet sau alte zgomote străine.

În general, trebuie să alegeți o sursă de alimentare care este puternică, bine realizată, are parametri electrici buni declarați și reali și, de asemenea, se dovedește a fi ușor de utilizat și silențioasă în timpul funcționării, chiar și la sarcină mare. Și în niciun caz nu ar trebui să economisiți câțiva dolari atunci când cumpărați o sursă de alimentare. Rețineți că stabilitatea, fiabilitatea și durabilitatea întregului computer depind în principal de funcționarea acestui dispozitiv.

Articolul citit de 160228 ori

Puterea plăcii de bază. Inițial Surse de alimentare ATX avea un conector de alimentare cu 20 de pini pentru placa de bază. Are un contact +12 V prin care se poate furniza curent până la 6 A (când se folosesc contacte standard Molex. Există și contacte Molex HCS - 9 A și Molex Plus HCS - 11 A. Nu am găsit nicio informație despre ele altele decât numele.Ce contacte sunt încă nu se știe a fi utilizate în componentele moderne). Acest lucru a fost destul de suficient înainte de apariția sloturilor PCI-E. În acest sens, sursa principală de alimentare a fost mărită la 24 de contacte. Am adăugat încă o linie +3,3 V, +5 V, +12 V și masă.

Ultimii 4 pini 11,12,23 și 24 sunt detașabili și nu sunt utilizați la conectarea la mufa cu 20 de pini a plăcii de bază. Acest lucru se face pentru compatibilitate. De asemenea, puteți conecta conectorul cu 20 de pini al sursei de alimentare la conectorul cu 24 de pini de pe placa de bază în cazul unei plăci noi și a unei unități vechi. În acest caz, este mai bine să vă descurcați cu videoclipul încorporat în procesor, deoarece Când utilizați un adaptor grafic discret, poate exista o lipsă de alimentare pentru slotul PCI-E, cu toate consecințele care decurg, inclusiv posibilitatea de a cumpăra un computer nou.

3.3 V Sense (maro) - contact destinat feedback-ului. Cu ajutorul lui sursa de alimentare reglează tensiunea+3,3 V.

5 V (alb) - nu este utilizat în sursele de alimentare moderne și exclus din conectorul cu 24 de pini. Folosit pentru compatibilitatea inversă a magistralei ISA.

Pornire (verde) - un contact care permite sistemelor de operare moderne să controleze sursa de alimentare. Când opriți computerul prin meniul Start, un sistem cu Pornire va opri sursa de alimentare. Sistemele fără un contact Power ON pot afișa doar un mesaj că computerul poate fi oprit.

Alimentare bună (gri) - are o tensiune de +5 V și poate fluctua în limite acceptabile de la +2,4 V la +6 V. Când apăsați butonul POWER (porniți computerul), sursa de alimentare se pornește și efectuează auto- testează și stabilizează tensiunea la ieșire +3,3 V, +5 V și +12 V. Acest proces durează 0,1-0,5 s. După care sursa de alimentare trimite un semnal Power good către placa de bază. Acest semnal este primit de cipul de gestionare a energiei al procesorului și îl pornește pe acesta din urmă. Dacă există o supratensiune sau o pierdere de tensiune la intrarea sursei de alimentare, placa de bază nu primește semnalul Power good și oprește procesorul. Când alimentarea este restabilită la intrare, semnalul Power good este de asemenea restabilit și sistemul pornește. Astfel, datorită semnalului Power good, computerul este garantat să primească doar putere de înaltă calitate, ceea ce, la rândul său, crește fiabilitatea și performanța întregului sistem.

putere CPU. Procesorul este alimentat printr-un dispozitiv numit Voltage Regulator Module (VRM). Modulul convertește tensiunea de la +12 V la cea cerută de procesor și are un factor de eficiență de aproximativ 80%. Inițial, când procesoarele consumau energie minimă și erau alimentate de la +5 V, alimentarea prin placa de bază era suficientă. Au fost doar 12 contacte (de la 2 la 6). Pe măsură ce productivitatea crește, crește și consumul de energie. Procesoarele moderne consumă până la 130 W și asta fără overclockare. Sarcina a fost următoarea: să furnizeze putere procesorului fără a topi contactele de pe placa de bază. Pentru a face acest lucru, am trecut de la +5 V la +12 V, deoarece acest lucru a făcut posibilă reducerea curentului cu mai mult de 50% menținând în același timp puterea. Printr-un contact de +12 V de pe placa de bază a fost posibil să se transmită până la 6 A (a doua linie de +12 V alimentează sloturile PCI-E). Soluția a fost împrumutată, ca de obicei, din segmentul de server. A fost realizat un conector separat pentru procesor direct de la sursa de alimentare.

Conectorul era format din 4 contacte, 2 +12 V și 2 - masă. Conform specificației, a fost posibilă furnizarea de până la 8 A pe contact.

Pentru procesoarele de top au fost folosite mai multe module VRM. Pentru a distribui mai bine sarcina între ele, s-a decis să se utilizeze doi conectori cu 4 pini combinați fizic într-un singur cu 8 pini.

După cum puteți vedea din figura de mai sus, conectorul conține 4 linii +12 V, care oferă o putere stabilă celor mai puternice procesoare. Conectorul poate fi împărțit în 2 până la 4 pini.

De asemenea, este de remarcat faptul că în special surse de alimentare puternice(Am dat peste unele de la 1000 W și mai sus) au doi conectori cu 8 pini. Probabil pentru alimentarea sistemelor cu două procesoare

Putere adaptor grafic. Conectorul de alimentare cu 24 de pini al plăcii de bază oferă 75 W pentru slotul PCI-E. Acest lucru este suficient doar pentru adaptoarele grafice entry-level. Pentru soluții mai avansate, este utilizat un conector suplimentar cu 6 pini

Acest conector furnizează 75 de wați suplimentari, rezultând 150 de wați pentru adaptorul grafic.

În 2008, a fost introdus un conector de alimentare a plăcii video cu 8 pini

Aceasta oferă 150 W suplimentari, pentru un total de 225 W. Ambii conectori sunt compatibili cu versiunea inversă. Aceasta înseamnă că conectorul de alimentare cu 6 pini poate fi conectat la conectorul de alimentare cu 8 pini de pe adaptorul grafic, glisându-l în lateral. În schimb, conectorul cu 8 pini al sursei de alimentare a computerului poate fi conectat la conectorul cu 6 pini de pe adaptorul grafic. Designul conectorului elimină conexiunea incorectă.

Pe lângă liniile de +12 V și masă, ambii conectori au contacte Sense. Adaptorul grafic le folosește pentru a determina care conector (6 sau 8 pini) este conectat la adaptorul video și dacă conectorul este conectat. Dacă conectorul nu este conectat, sistemul nu va porni. Dacă în loc de un conector cu 8 pini este conectat un conector cu 6 pini, în funcție de firmware-ul plăcii grafice, este posibil ca sistemul să nu pornească deloc sau să pornească cu o funcționalitate limitată

Conectorul de alimentare al adaptorului grafic cu 8 pini și conectorul de alimentare al procesorului cu 8 pini au chei diferite (foolproof), așa că nu puteți conecta conectorii incorect. Acești conectori sunt, de asemenea, împărțiți în diferite moduri: pentru alimentarea adaptorului grafic 6+2, pentru alimentarea procesorului 4+4 sau 8 pini împreună.

La unele surse de alimentare, conectorii PCI-E sunt marcați cu un autocolant care spune „PCI-Express” pentru o mai bună identificare.

Important! Toți conectorii de alimentare se conectează fără prea mult efort!

Adaptoarele grafice din segmentele de preț mediu și ridicat au doi conectori simultan. In functie de putere: 2x6, 1x6 si 1x8, 2x8.

Există momente când sursa de alimentare nu are suficienți conectori de alimentare PCI-E. În astfel de situații, utilizați adaptoare în formă de Y

Adaptorul folosește două Molexes pentru a conecta periferice, deoarece sunt necesare două linii de +12 V pentru un conector cu 6 pini.

Când conectați un adaptor grafic printr-un adaptor, asigurați-vă că linia de +12 V îi poate rezista. Adică, găsiți informații despre consumul de energie al plăcii video în recenzii sau pe site-ul oficial. După uitați-vă la specificațiile sursei de alimentare(pe autocolantul sursei de alimentare sau pe site-ul web al producătorului) de-a lungul liniei +12 V

Adunăm puterea maximă a adaptoarelor grafice și TDP-ul procesorului, înmulțesc suma rezultată cu 1,5 și o compar cu cifra din specificația sursei de alimentare. Dacă valoarea puterii rezultată este mai mare decât cea dată în caracteristici, atunci sunt posibile probleme; dacă este mai mică, puteți încerca. Daca ai sursă de alimentare modernă iar cifra se dovedește a fi apropiată sau chiar puțin mai mică decât în ​​specificație, atunci puteți încerca placa video în aplicațiile dvs. Este puțin probabil să-l încărcați 100%. Daca ai sursa de alimentare veche, e mai bine să nu-ți asumi riscuri.

Putere periferică. Aproape toate dispozitivele periferice sunt alimentate de la următorii conectori:

• sursa de alimentare pentru dispozitive periferice
• sursă de alimentare pentru unitatea de dischetă
• Sursa de alimentare Serial ATA

Alimentare pentru dispozitive periferice. De obicei numit Molex, deoarece este fabricat de compania cu același nume

Are 4 contacte: +5 V, +12 V și 2 masă. Evaluat pentru un curent de 11 A pe contact. Folosit pentru a conecta hard disk-uri vechi, unități optice, ventilatoare și alte dispozitive folosind sursa de alimentare de +5 V sau +12 V

Designul mufei include chei (colțuri tăiate) care împiedică conectarea incorectă a dispozitivelor periferice. Unii producători (în special Sirtec) fac acest conector cu dispozitive speciale semicirculare pentru o deconectare mai ușoară de la dispozitive.

Puterea unității de dischetă. Alimentarea perifericelor mai puțin puternice. Are si 4 contacte. Distanța dintre contacte, comparativ cu conectorul anterior, a fost redusă de 2 ori și este de 2,5 mm

Fiecare contact este proiectat pentru un curent de 2 A, care va determina puterea maximă a conectorului la 34 W

Spre deosebire de mufa pentru alimentarea dispozitivelor periferice, contactele +5 V și +12 V din acesta sunt inversate. Unitatea de dischetă poate fi conectată din mers. Pentru a face acest lucru, trebuie mai întâi să conectați cablul de date și apoi cablul de alimentare. Dezactivarea are loc în ordine inversă. Asigurați-vă că nu utilizați o unitate FDD, opriți alimentarea, apoi opriți cablul de date. Mufa unității de dischetă conține o cheie pentru conexiunea corectă, dar trebuie să fiți atenți când vă conectați (mai ales în deplasare), puteți muta cu ușurință contactele atunci când vă conectați.

Sursa de alimentare Serial ATA. Toate unitățile moderne, atât HDD, cât și SSD, sunt conectate la acest conector.

Acesta este o mufă cu 15 pini pentru conectarea perifericelor cu 3 pini pentru fiecare linie de alimentare

Oferă aceeași putere ca un conector periferic standard. Există, de asemenea, o cheie pe o parte care împiedică conectarea incorectă. Pentru surse de alimentare vechi Se folosesc adaptoare de următorul tip, permițându-vă să conectați unul sau două dispozitive SATA

Adaptoarele nu au o linie de alimentare de +3,3 V, deoarece HDD-urile și SSD-urile moderne nu o folosesc.

Eficiență - eficiența surselor de alimentare

Orice dispozitiv alimentat de o rețea de curent alternativ are propriul coeficient de performanță (eficiență). Surse de alimentare pentru computer nu o excepție. Eficiența este cantitatea de energie care îndeplinește o funcție utilă (alimentarea unui computer). Orice altceva este transformat în căldură. În prezent există niveluri de eficiență prezentate în tabelul de mai jos

Avantajele sursei de înaltă eficiență:

• consum mai mic de energie comparativ cu o sursă de alimentare fără certificare adecvată. De exemplu, o sursă de alimentare de 500 W cu certificare 80 Plus Gold (eficiență de 90%) și fără certificare (eficiență de aproximativ 75%). La o sarcină de 50% (250 W), o sursă de alimentare certificată va consuma 277 W din rețea, iar una necertificată va consuma 333 W.
• Mai puțină încălzire, deoarece trebuie disipată semnificativ mai puțină căldură
• durata de viata mai mare a sursei de alimentare datorita temperaturilor mai scazute
• mai puțin zgomot, deoarece este necesar un ventilator care funcționează la viteze mai mici pentru a elimina o cantitate mică de căldură
• sursă de alimentare mai bună pentru componente, deci o funcționare mai fiabilă și mai stabilă a întregului computer
• distorsiuni minime ale caracteristicilor sursei de alimentare. Fiecare dispozitiv alimentat cu curent alternativ introduce propria interferență. Sursele de alimentare certificate folosesc un dispozitiv special APFC (Active Power Factor Correction) care mărește eficiența și practic elimină interferențe de la sursa de alimentare a computerului.

Există un singur dezavantaj - prețul, care este mai mult decât compensat de avantaje.

Structura internă și principiul de funcționare a surselor de alimentare pentru un computer

Să descriem pe scurt principiul de funcționare a sursei de alimentare a unui computer

Intrarea este alimentată cu o putere de 220 V / 50 Hz (ideal). În caz contrar, funcționează un filtru (1), care elimină ondulațiile și interferențele de rețea. Ulterior, puterea este furnizată invertorului de tensiune de rețea (2), care crește frecvența de la 50 Hz la 100 KHz și mai mult. Datorită acestui fapt, este posibil să se utilizeze transformatoare ieftine (3) de dimensiuni mici. Acest transformator, datorită frecvenței sale înalte, poate transmite o putere enormă atunci când convertește tensiunea înaltă în tensiune joasă. Lângă transformatorul principal există și un transformator de tensiune de așteptare. Acesta din urmă este întotdeauna prezent atunci când unitatea este alimentată cu energie. În continuare, intră în funcțiune ansamblurile de diode (5) care, împreună cu condensatoare și bobine, netezesc ondulațiile de înaltă frecvență și produc tensiuni constante care sunt furnizate direct componentelor computerului.

Choke de stabilizare a grupului principal (6). Este folosit în sursele de alimentare cu preț mediu și este responsabil pentru stabilizarea tuturor tensiunilor de ieșire. Dacă sarcina pe unul dintre canale crește brusc, tensiunea scade. Cu această schemă, sursa de alimentare crește tensiunea pe toate liniile simultan. Sursele de alimentare scumpe și de înaltă calitate au linii electrice complet independente, astfel încât acest efect nu apare.

Circuitul de control al vitezei ventilatorului (7). Vă permite să reglați viteza lui Carlson. Există și o placă pentru monitorizarea tensiunii și a consumului de curent. Este responsabil pentru protejarea unității de scurtcircuite și suprasarcină.

Surse de alimentare de nivel înalt Sunt fabricate în principal cu conexiuni de cablu modulare. În acest caz, există o placă cu conectori de alimentare (8) unde firele sunt conectate direct

• Placa de baza - 50 W
• Procesor de la 35 la 130 și mai sus. Este necesar să ne uităm la nivelul TDP din specificații
• Modul de memorie - 5 W
• HDD și unitate optică - 15 - 20 W
• SSD - mai puțin de 10 W
• ventilator - de la 0,5 la 5 W
• adaptor grafic - trebuie privit în specificații

Pentru sistemele cu video încorporat în procesor, este suficientă o sursă de alimentare de 400-500 W. Mai exact, 250 W este suficient, dar este mai bine să-l iei cu rezervă.

Cum și unde să ne uităm la consumul aproximativ de energie al procesorului. Mergem pe site-ul oficial al producătorului, găsim produsul dvs. și ne uităm la caracteristici. Suntem interesați de domeniul Max. TDP. Iau această cifră ca fiind consumul de energie al procesorului atunci când calculez.

Este mai ușor cu adaptoarele grafice. Mergem și pe site-ul oficial al producătorului de cip grafic și căutăm produsul dvs. Deschideți fila de specificații și dacă este o placă video nvidia, atunci în secțiunea „Putere și temperatură” găsim indicatorii de consum ai plăcii și recomandări pentru puterea sursei de alimentare. Nu am găsit consumul cardului de la un concurent, trebuie să citiți recenzia, dar există și recomandări privind puterea necesară a sursei de alimentare.

Când asamblați sisteme cu mai multe adaptoare grafice, ar trebui să știți exact cât consum maxim poate consuma un anumit model. Înmulțiți această cifră cu numărul de adaptoare grafice din sistem, adăugați consumul procesorului și al altor dispozitive. Înmulțiți suma rezultată cu 2 și obțineți puterea sursei de alimentare recomandate cu o marjă decentă. De ce este recomandat să alegeți o sursă de alimentare cu rezervă? Pentru ca daca in aceeasi camera sunt mai multe calculatoare cu aceleasi componente, dar cu surse de alimentare de putere diferita, parametrii de putere vor lasa de dorit. In aceasta situatie Sistemele cu surse de alimentare mai puternice vor fi mai stabile.

Concluzie

În acest articol, ne-am uitat la caracteristicile sursei de alimentare a computerului. Am examinat în detaliu conectorii care alimentează toate componentele sistemului. Conectorii au anumite chei „foolproof” și fără a aplica prea mulți „Newtoni” în timpul asamblarii, veți asambla corect sistemul. Ne-am plimbat superficial și prin structura internă și principiul de funcționare al sursei de alimentare a calculatorului. Am aflat că prin creșterea frecvenței de la 50 Hz la 100 KHz și mai mult, este posibil să plasăm toate componentele unității în dimensiuni modeste, fără pierderi de putere. S-a discutat despre certificarea sursei de alimentare și factorul de eficiență. Am analizat aspectele pozitive și negative ale eficienței ridicate. Aceasta nu este doar facturi mai mici de energie electrică, care vor reduce diferența de cost la zero în 3-4 ani, ci și o funcționare mai stabilă și mai fiabilă a computerului dvs.

P.S. Alegeți o sursă de alimentare pentru computer cu o rezervă de putere de 1,5 - 2 ori și cel mai înalt standard de certificare posibil. Acest lucru garantează computerului dumneavoastră personal o sursă de alimentare stabilă și de înaltă calitate.

Voi răspunde cu plăcere la întrebări în comentarii. Vă mulțumim pentru distribuirea articolului pe rețelele de socializare. Toate cele bune!

Orice computer nu poate funcționa fără o sursă de alimentare. Prin urmare, ar trebui să iei alegerea în serios. La urma urmei, performanța computerului în sine va depinde de funcționarea stabilă și fiabilă a sursei de alimentare.

Ce este

Sarcina principală a sursei de alimentare este de a converti curentul alternativ și de a genera în continuare tensiunea necesară pentru funcționarea normală a tuturor componentelor PC-ului.

Tensiunea necesară pentru funcționarea componentelor:

• +12V;
• +3,3V.

Pe lângă aceste valori declarate, există valori suplimentare:

• -12V;

Sursa de alimentare actioneaza ca o izolare galvanica intre curentul electric de la priza si componentele care consuma curent. Un exemplu simplu: dacă a apărut o scurgere de curent și o persoană ar atinge corpul unității de sistem, ar fi șocată, dar datorită sursei de alimentare acest lucru nu se întâmplă. Sunt adesea folosite surse de alimentare în format ATX (PS).

Prezentare generală a circuitelor de alimentare

Partea principală a diagramei bloc sursei de alimentare, formatul ATX, este un convertor în jumătate de punte. Funcționarea convertoarelor de acest tip este utilizarea modului push-pull.

Stabilizarea parametrilor de ieșire ai IP se realizează folosind modularea lățimii impulsului (controller PWM) a semnalelor de control.

Sursele de alimentare comutate folosesc adesea cipul de controler TL494 PWM, care are o serie de proprietăți pozitive:

• caracteristici de performanță acceptabile ale microcircuitului. Acesta este un curent de pornire scăzut, viteza;
• prezența elementelor de protecție internă universală;
• Ușurință în utilizare.

Alimentare cu comutare simplă

Principiul de funcționare al convențional puls Sursa de alimentare se vede in poza.

Primul bloc realizează schimbarea de la curent alternativ la curent continuu. Convertorul este realizat sub forma unei punți de diode, care convertește tensiunea și a unui condensator, care netezește oscilațiile.

Pe lângă aceste elemente, pot fi prezente componente suplimentare: un filtru de tensiune și termistori. Dar, din cauza costului ridicat, este posibil ca aceste componente să nu fie disponibile.

Generatorul creează impulsuri cu o anumită frecvență care alimentează înfășurarea transformatorului. Transformatorul efectuează activitatea principală în sursa de alimentare; aceasta este izolarea galvanică și conversia curentului la valorile necesare.

Video: Principiul de funcționare al controlerului PWM

ATX fără corecție de coeficient

O sursă de alimentare cu comutare simplă, deși un dispozitiv funcțional, este incomod de utilizat în practică. Mulți dintre parametrii săi de ieșire „plutesc”, inclusiv tensiunea. Toți acești indicatori se modifică din cauza tensiunii instabile, a temperaturii și a sarcinii la ieșirea convertorului.

Dar dacă controlați acești indicatori folosind un controler care va acționa ca un stabilizator și funcții suplimentare, atunci circuitul va fi destul de potrivit pentru utilizare.

Schema bloc a unei surse de alimentare care utilizează un controler de modulație a lățimii impulsului este simplă și reprezintă un generator de impulsuri pe un controler PWM.

Controlerul PWM reglează amplitudinea modificărilor semnalelor care trec printr-un filtru trece-jos (LPF). Principalul avantaj este eficienta ridicata a amplificatoarelor de putere si posibilitatile largi de utilizare.

ATX cu corecție a factorului de putere

În noile surse de alimentare pentru computere, apare o unitate suplimentară - un corector de factor de putere (PFC). PFC elimină erorile emergente ale redresorului de punte de curent alternativ și crește factorul de putere (PF).

Prin urmare, producătorii produc în mod activ surse de alimentare cu corecție CM obligatorie. Aceasta înseamnă că sursa de alimentare a computerului va funcționa în intervalul de 300 W sau mai mult.

Aceste surse de alimentare folosesc un inductor special cu o inductanță mai mare decât cea de la intrare. Un astfel de IP se numește PFC sau PFC pasiv. Are o greutate impresionantă datorită utilizării suplimentare a condensatoarelor la ieșirea redresorului.

Dezavantajele includ fiabilitatea scăzută a sursei de alimentare și funcționarea incorectă a UPS-ului la comutarea modului de funcționare „baterie/rețea”.

Acest lucru se datorează capacității reduse a filtrului de tensiune de rețea și în momentul în care tensiunea scade, curentul PFC crește, iar în acest moment este activată protecția la scurtcircuit.

Pe un controler PWM cu două canale

Controlerele PWM cu două canale sunt adesea folosite în sursele de alimentare moderne ale computerelor. Un singur microcircuit este capabil să îndeplinească rolul de convertor și corector CM, ceea ce reduce numărul total de elemente din circuitul de alimentare.

În circuitul de mai sus, prima parte generează o tensiune stabilizată de +38V, iar a doua parte este un convertor care generează o tensiune stabilizată de +12V.

Schema de conectare la alimentarea calculatorului

Pentru a conecta sursa de alimentare la computer, trebuie să efectuați o serie de pași secvențiali:

Caracteristici de design

Pentru a conecta componentele unui computer personal, unitatea de alimentare are diferiți conectori. Pe spatele acestuia există un conector pentru cablul de rețea și un buton de comutare.

În plus, poate exista și un conector pentru conectarea unui monitor pe peretele din spate al sursei de alimentare.

Diferite modele pot avea alți conectori:

În sursele de alimentare moderne pentru PC, este mai puțin obișnuit să instalați un ventilator pe peretele din spate, care atrage aer cald din sursa de alimentare. Pentru a înlocui această soluție, au început să folosească un ventilator pe peretele superior, care era mai mare și mai silentios.

La unele modele este posibil să găsești două ventilatoare deodată. Din peretele, care se află în interiorul unității de sistem, vine un fir cu un conector special pentru alimentarea cu curent la placa de bază. Fotografia prezintă posibilii conectori de conectare și denumiri ale contactelor.

Fiecare culoare de fir furnizează o anumită tensiune:

• galben - +12 V;
• roșu - +5 V;
• portocaliu - +3,3 V;
• negru – împământare.

Diferiți producători pot avea valori diferite pentru aceste culori de sârmă.

Există și conectori pentru alimentarea cu curent a componentelor computerului.

Parametri și caracteristici

Unitatea de alimentare a unui computer personal are mulți parametri care este posibil să nu fie indicați în documentație. Pe eticheta laterală sunt indicați mai mulți parametri - tensiune și putere.

Puterea este indicatorul principal

Aceste informații sunt scrise pe etichetă cu litere mari. Puterea nominală a unei surse de alimentare indică cantitatea totală de energie electrică disponibilă pentru componentele interne.

S-ar părea că alegerea unei surse de alimentare cu puterea necesară ar fi suficientă pentru a însuma indicatorii consumați ai componentelor și pentru a selecta o sursă de alimentare cu o marjă mică. Prin urmare, nu va fi o diferență mare între 200w și 250w.

Dar, în realitate, situația pare mai complicată, deoarece tensiunea de ieșire poate fi diferită - +12V, -12V și altele. Fiecare linie de tensiune consumă o anumită cantitate de energie. Dar în sursa de alimentare există un transformator care generează toate tensiunile folosite de PC. În cazuri rare, pot fi amplasate două transformatoare. Aceasta este o opțiune costisitoare și este folosită ca sursă pe servere.

La sursele de alimentare simple se folosește 1 transformator. Din această cauză, puterea de pe liniile de tensiune se poate modifica, crește cu sarcina scăzută pe alte linii și viceversa scădea.

Tensiunea de operare

Atunci când alegeți o sursă de alimentare, ar trebui să acordați atenție valorilor maxime ale tensiunii de funcționare, precum și intervalului de tensiuni de intrare; ar trebui să fie de la 110V la 220V.

Adevărat, majoritatea utilizatorilor nu acordă atenție acestui lucru și atunci când aleg o sursă de alimentare cu valori nominale de la 220V la 240V riscă opriri frecvente ale computerului.

O astfel de sursă de alimentare se va opri atunci când tensiunea scade, ceea ce nu este neobișnuit pentru rețelele noastre electrice.Depășirea valorilor declarate va duce la oprirea PC-ului și protecția va funcționa. Pentru a reporni sursa de alimentare, va trebui să o deconectați de la rețea și să așteptați un minut.

De reținut că procesorul și placa video consumă o tensiune maximă de funcționare de 12V. Prin urmare, ar trebui să acordați atenție acestor indicatori Pentru a reduce sarcina pe conectori, linia de 12 V este împărțită într-o pereche paralelă cu denumirea +12V1 și +12V2. Acești indicatori trebuie să fie indicați pe etichetă.

Înainte de a alege o sursă de alimentare pentru achiziție, ar trebui să acordați atenție consumului de energie al componentelor interne ale computerului.

Dar unele plăci video necesită un consum de curent special de +12V și acești indicatori ar trebui să fie luați în considerare atunci când alegeți o sursă de alimentare. De obicei, pentru un PC cu o placă video instalată, o sursă cu o putere de 500 W sau 600 este suficientă.

De asemenea, ar trebui să citiți recenziile clienților și recenziile experților despre modelul selectat și producător. Cei mai buni parametri la care trebuie să acordați atenție sunt: ​​puterea, funcționarea silențioasă, calitatea și respectarea caracteristicilor scrise pe etichetă.

Nu este nevoie să economisiți bani, deoarece funcționarea întregului computer va depinde de funcționarea sursei de alimentare. Prin urmare, cu cât sursa este mai bună și mai fiabilă, cu atât computerul va dura mai mult. Utilizatorul poate fi sigur că a făcut alegerea corectă și nu își face griji cu privire la opririle bruște ale computerului său.