Mulți utilizatori care încearcă să descopere dispozitivul PC-ului lor nu înțeleg ce este un PSU într-un computer. Între timp, acesta este unul dintre cele mai importante elemente din sistem, fără de care nici o singură componentă nu va funcționa deloc. Să ne dăm seama ce sunt sursele de alimentare, să le definim dispozitivul, tipurile, avantajele și dezavantajele.

Definiție

Ce este un PSU într-un computer? Pe scurt, acesta este un dispozitiv pentru conversia tensiunii AC în DC pentru a alimenta toate componentele din unitatea de sistem. În special, sursa de alimentare furnizează tensiune componentelor: placă video, RAM, hard disk, placă de rețea, procesor, periferice conectate. Dacă toate aceste componente sunt conectate direct la o rețea de 220 V, pur și simplu se vor arde. Componentele pentru funcționare necesită prezența unei tensiuni de 12 sau 24 V (în mare parte), iar sarcina sursei de alimentare este să furnizeze tensiunea necesară.

Există, de asemenea, o altă sarcină a acestui element - să protejeze componentele computerului de posibile supratensiuni. Practic este un schimbător de tensiune care arată ca o cutie neagră mică cu un ventilator. Este instalat în unitatea de sistem și în ea este inclus cablul de rețea.

Tensiunea necesară

Unitatea de alimentare a computerului este alimentată de la o rețea de 220 V. Dar, în diferite țări, tensiunea și frecvența acesteia în rețea pot varia. De exemplu, în Rusia și în majoritatea țărilor europene, tensiunea rețelei este de 220/230 V la o frecvență de 50 Hz. Cu toate acestea, în SUA, tensiunea rețelei este de 120 V la 60 Hz. Australia este, de asemenea, diferită în acest sens - acolo tensiunea este de 240 V / 50 Hz. Prin urmare, la crearea unei surse de alimentare, se iau în considerare parametrii de rețea ai țării către care sunt planificate livrările. Adică, dacă aduceți o sursă de alimentare achiziționată în SUA în Rusia, atunci cel mai probabil nu va funcționa.

Există, de asemenea, surse de alimentare universale cu un regulator de tensiune special. Adică, pe bloc puteți seta valoarea tensiunii din rețea, iar dispozitivul se va adapta independent la aceasta.

Dacă computerul nu pornește atunci când apăsați butonul de pornire, atunci în primul rând trebuie căutată cauza în bloc și, dacă este necesar, înlocuită. Din păcate, modelele low-cost cu care piața rusă este inundată astăzi se defectează prea des.

Sursa de alimentare a calculatorului

Astăzi există multe blocuri diferite care sunt capabile să furnizeze putere într-un interval uriaș. La laptopurile moderne, puterea poate varia în intervalul 25-100 wați. În ceea ce privește computerele personale, aici, în funcție de consumul de energie al componentelor, poți folosi un PSU de 2000 W.

Există zvonuri în rândul utilizatorilor că, cu cât blocul este mai puternic, cu atât mai bine, deși în realitate acest lucru nu este în întregime adevărat. Nu orice utilizator are nevoie de un dispozitiv atât de puternic și de scump. Dacă vă gândiți bine, atunci achiziționarea unui PSU scump și puternic pentru un computer slab este o pierdere de bani nu numai atunci când cumpărați unitatea în sine, ci și în timpul funcționării, deoarece va consuma multă energie electrică suplimentară.

Cu toate acestea, până în prezent, dispozitivele pentru 400-500 de wați sunt prezentate în principal pe rafturile magazinelor. Puterea unor astfel de componente este suficientă pentru a alimenta un computer standard cu hardware bun. Dar nu sunt capabili să ofere o funcționare stabilă a unui computer de jocuri puternic.

Tipuri și diferențe de BP

Acum că înțelegem ce este un PSU într-un computer, putem vorbi despre tipurile și caracteristicile distinctive ale acestora. Astăzi există blocuri de impulsuri și transformatoare. Fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje, care trebuie luate în considerare mai detaliat.

transformator

Acesta este cel mai comun tip și este vândut cel mai des. În majoritatea sistemelor moderne, un astfel de dispozitiv de alimentare pentru computer nu este practic utilizat, ceea ce este reprezentat de următoarele elemente:

1. Transformator.
2. Redresor.
3. Filtru de rețea.

Unul dintre aceste blocuri este prezentat în fotografia de mai jos.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al unui astfel de dispozitiv este relativ simplu: prin înfășurarea primară, transformatorul preia tensiunea rețelei. Apoi, cu ajutorul unui redresor, curentul alternant multidirectional este transformat in direct si unidirectional. În acest caz, pot fi utilizate diferite redresoare: cu una sau două jumătate de undă. În orice caz, se folosesc punți de diode, care constau în:

1. Două diode - în primul tip.
2. Patru diode - în al doilea tip.

Utilizarea a două elemente într-un redresor este tipică pentru un BC cu o tensiune dublă sau în dispozitive trifazate.

Protectorul de supratensiune dintr-un dispozitiv de alimentare a computerului este un condensator convențional cu o capacitate mare. Netezește ondulațiile de curent, motiv pentru care un curent relativ curat și uniform este furnizat componentelor.

De asemenea, în locul transformatoarelor convenționale, în interiorul unor astfel de unități pot fi folosite dispozitive automate.

Lucrarea surselor de alimentare cu transformatoare

Pentru a înțelege mai în detaliu ce este o sursă de alimentare într-un computer și cum funcționează, trebuie să aveți cel puțin cunoștințe de bază despre legile ingineriei electrice. Dimensiunile surselor de alimentare de tip transformator depind direct de dimensiunile transformatoarelor utilizate în interior. Dimensiunile dispozitivelor sunt calculate prin formula:

In aceasta formula:

1. N este numărul de spire pe 1 V de tensiune;
2. f - frecventa curentului (alternanta);
3. B - inducția câmpului magnetic format în circuitul magnetic;
4. S este aria secțiunii transversale a circuitului magnetic.

Prin urmare, cu cât sunt mai multe spire și secțiunea transversală a firului, cu atât transformatorul este mai mare. Aceasta presupune o creștere a dimensiunilor blocului în sine. Cu toate acestea, dacă secțiunea firului este redusă, atunci numărul de spire (N) va trebui crescut, ceea ce nu va funcționa în transformatoarele compacte. Dacă transformatorul are o putere redusă, atunci multe ture cu o secțiune transversală mică nu vor afecta funcționarea sursei de alimentare în sine, deoarece puterea curentului în astfel de dispozitive va fi scăzută. Cu toate acestea, cu creșterea puterii, curentul va crește, ceea ce va duce la disiparea puterii termice.

Prin urmare, sursele de alimentare cu transformatoare cu o frecvență de 50 Hz pot fi doar mari și grele. Astfel de dispozitive nu sunt practic de utilizat în computerele moderne datorită greutății și dimensiunilor lor, precum și eficienței scăzute.

Există însă și aspecte pozitive: fiabilitatea și simplitatea, ușurința reparațiilor (toate elementele sunt ușor de înlocuit în caz de spargere), absența interferențelor radio.

Comutarea surselor de alimentare

Aceste dispozitive folosesc alte soluții de proiectare pentru a crește frecvența curentului. Mai jos este un PSU clasic de acest tip.

O sursă de alimentare similară funcționează după cum urmează:

1. Curentul alternativ din rețea intră în dispozitiv, este redresat și devine constant.
2. Curentul continuu este transformat în impulsuri de frecvență.
3. Aceste impulsuri sunt trimise la transformator. Dacă se asigură izolarea galvanică, atunci impulsurile dreptunghiulare sunt alimentate la filtrul trece-jos de ieșire.

Rețineți că există diferențe fundamentale între aceste două tipuri de BP. În special, impulsurile se disting prin următoarele caracteristici:

1. Odată cu creșterea frecvenței curentului, eficiența transformatorului crește.
2. Cerințele secțiunii de bază sunt minime.
3. Capacitatea de a crea surse de alimentare compacte și ușoare prin instalarea de transformatoare mici și eficiente.
4. Utilizarea feedback-ului negativ face posibilă stabilizarea tensiunii de ieșire, ceea ce va afecta pozitiv stabilitatea tuturor componentelor și a sistemului în ansamblu.

Avantajele comutării surselor de alimentare

1. Eficiență ridicată, care ajunge la 92-98%.
2. Greutate si dimensiuni mici.
3. Fiabilitate.
4. Abilitatea de a lucra într-o gamă largă de frecvențe. Același bloc de impuls poate funcționa în diferite țări ale lumii.
5. Protecție la scurtcircuit.
6. Cost scăzut.

1. Mentenabilitate slabă. Dacă o unitate de transformare convențională este ușor de reparat prin înlocuirea aproape a oricărui element de pe placă, atunci totul este mai dificil cu un dispozitiv cu impulsuri. Prin urmare, modificarea PSU a unui computer de tip puls este considerată o sarcină dificilă. Reparațiile la atelier pot fi costisitoare.
2. Emisia de interferențe de înaltă frecvență.

Acum am aflat ce este un PSU într-un computer și cum funcționează. În prezent, pe piață se vând în principal dispozitive de impuls, iar dispozitivele transformatoare sunt practic absente.

Cum se verifică alimentarea unui computer?

Dacă computerul nu pornește, atunci problema poate fi exact în PSU. Pentru a testa dispozitivul, avem nevoie de un multimetru. Deci, înainte de a verifica funcționarea sursei de alimentare a computerului, trebuie să opriți toate componentele și sursa de alimentare în sine. Apoi luăm o agrafă obișnuită, o îndreptăm în formă de U. Luăm un conector cu 20/24 de pini (cel mai mare) și cu ajutorul agrafei noastre închidem contactele negre și verzi. Având în vedere că degetele vor atinge metalul, trebuie să vă asigurați că sursa de alimentare este deconectată de la priză.

Acum coborâm agrafa și pornim unitatea de alimentare din priză. Dacă ventilatorul începe să se rotească atunci când dispozitivul este pornit, înseamnă că funcționează.

Acum trebuie să măsurați tensiunea la conectori. În funcție de modelul sursei de alimentare, tensiunea la conectori poate varia ușor. Prin urmare, în instrucțiuni (sau pe Internet), trebuie să găsiți informații despre parametrii de tensiune pe diferiți conectori și să le măsurați cu un multimetru. Dacă parametrii diferă de cei normali, atunci ceva nu este în regulă cu PSU.

Sursele secundare de alimentare sunt o parte integrantă a designului oricărui dispozitiv electronic. Sunt concepute pentru a converti tensiunea alternativă sau continuă de la rețea sau baterie în tensiune continuă sau alternativă necesară funcționării dispozitivului, acestea sunt surse de alimentare.

Sursele de alimentare nu sunt doar incluse în circuitul oricărui dispozitiv, ci pot fi executate și ca o unitate separată și chiar ocupă întregi ateliere de alimentare cu energie.

Există mai multe cerințe pentru sursele de alimentare. Printre acestea: eficiență ridicată, calitate înaltă a tensiunii de ieșire, prezența protecției, compatibilitatea rețelei, dimensiunea și greutatea mică etc.

Printre sarcinile sursei de alimentare pot fi enumerate:

• Transmiterea energiei electrice cu un minim de pierderi;
• Transformarea unui tip de tensiune în altul;
• Formarea unei frecvențe diferite de frecvența curentului sursei;
• Modificarea valorii tensiunii;
• Stabilizare. Sursa de alimentare trebuie să producă un curent și o tensiune stabile. Acești parametri nu trebuie să depășească sau să scadă sub o anumită limită;
• Protecție împotriva scurtcircuitului și a altor defecțiuni ale sursei de alimentare, care pot duce la deteriorarea dispozitivului care asigură alimentarea cu energie;
• Izolarea galvanică. Metodă de protecție împotriva fluxului de nivelare și a altor curenți. Astfel de curenți pot deteriora echipamentele și pot răni oamenii.

Dar adesea, sursele de alimentare din aparatele de uz casnic au doar două sarcini - de a converti tensiunea electrică alternativă în curent continuu și de a converti frecvența curentului de rețea.

Există două tipuri de surse de alimentare care sunt cele mai comune. Ele diferă prin design. Acestea sunt surse de alimentare liniare (transformator) și comutatoare.

Surse de alimentare liniare

Inițial, sursele de alimentare au fost realizate numai sub această formă. Tensiunea din ele este convertită de un transformator de putere. scade amplitudinea armonicii sinusoidale, care este apoi redresată printr-o punte de diodă (există circuite cu o singură diodă). transformă curentul în pulsație. Și apoi curentul pulsatoriu este netezit folosind un filtru pe condensator. La final, curentul este stabilizat cu .

Doar pentru a înțelege ce se întâmplă, imaginați-vă o undă sinusoidală - așa arată forma tensiunii care intră în sursa noastră de alimentare. Transformatorul, parcă, aplatizează această sinusoidă. Puntea de diode o taie orizontal în jumătate și întoarce partea inferioară a sinusoidei în sus. Se obține deja o tensiune constantă, dar încă pulsatorie. Filtrul condensatorului termină treaba și „presează” această sinusoidă într-o asemenea măsură încât se dovedește a fi o linie aproape dreaptă, iar aceasta este curent continuu. Aproximativ așa, poate prea simplu și aproximativ, puteți descrie funcționarea unei surse de alimentare liniare.

Avantajele și dezavantajele surselor de alimentare liniare

Avantajele includ simplitatea dispozitivului, fiabilitatea acestuia și absența interferențelor de înaltă frecvență, spre deosebire de analogii cu impulsuri.

Dezavantajele includ o greutate și dimensiune mare, crescând proporțional cu puterea dispozitivului. De asemenea, triodele care merg la capătul circuitului și stabilizează tensiunea reduc eficiența dispozitivului. Cu cât tensiunea este mai stabilă, cu atât pierderile sale vor fi mai mari la ieșire.

Comutarea surselor de alimentare

Sursele de alimentare comutatoare cu acest design au apărut în anii 60 ai secolului trecut. Ele funcționează pe principiul unui invertor. Adică, nu numai că transformă o tensiune constantă într-una alternativă, dar își schimbă și valoarea. Tensiunea de la rețeaua care intră în dispozitiv este redresată de redresorul de intrare. Apoi amplitudinea este netezită de condensatorii de intrare. Se obțin impulsuri dreptunghiulare de înaltă frecvență cu o anumită repetiție și o anumită durată a impulsului.

Calea ulterioară a impulsurilor depinde de proiectarea sursei de alimentare:

• În unitățile cu izolație galvanică, impulsul intră în transformator.
• Într-un PSU fără decuplare, pulsul ajunge direct la filtrul de ieșire, care oprește frecvențele joase.

PSU cu impulsuri cu izolare galvanică

Impulsurile de înaltă frecvență de la condensatoare intră în transformator, care separă un circuit electric de altul. Acesta este punctul. Datorită frecvenței înalte a semnalului, eficiența transformatorului este crescută. Acest lucru vă permite să reduceți masa transformatorului și dimensiunile acestuia în sursele de alimentare cu impulsuri și, în consecință, întregul dispozitiv. Compușii ferromagnetici sunt utilizați ca miez. Acest lucru reduce, de asemenea, dimensiunea dispozitivului.

Acest tip de proiectare implică conversia curentului în trei etape:

1. Modulator de lățime a impulsului;
2. Cascada de tranzistori;
3. Transformator de impulsuri.

Ce este un modulator de lățime a impulsului

Într-un alt mod, acest convertor se numește controler PWM. Sarcina sa este de a modifica timpul în care va fi aplicat un impuls dreptunghiular. modifică timpul în care pulsul rămâne pornit. Schimbă momentul în care impulsul nu este dat. Dar frecvența de alimentare rămâne aceeași.

Cum se stabilizează tensiunea în comutarea surselor de alimentare

În toate sursele de alimentare cu comutație este implementat un tip de feedback, în care, cu ajutorul unei părți din tensiunea de ieșire, este compensată influența tensiunii de intrare asupra sistemului. Acest lucru vă permite să stabilizați modificări aleatorii ale tensiunii de intrare și de ieșire.

În sistemele cu izolație galvanică, acestea sunt utilizate pentru a crea feedback negativ. Într-un PSU fără decuplare, feedback-ul este implementat de un divizor de tensiune.

Avantaje și dezavantaje ale comutării surselor de alimentare

Dintre plusuri, se poate evidenția o masă și dimensiuni mai mici. Eficiență ridicată, prin reducerea pierderilor asociate proceselor de tranziție în circuitele electrice. Preț mai mic în comparație cu sursele de alimentare liniare. Capacitatea de a utiliza același PSU în diferite țări ale lumii, unde parametrii rețelei electrice diferă unul de celălalt. Prezența protecției împotriva scurtcircuitului.

Dezavantajele comutării surselor de alimentare sunt incapacitatea acestora de a lucra la sarcini prea mari sau prea mici. Nu este potrivit pentru anumite tipuri de dispozitive de precizie, deoarece creează interferențe radio.

Aplicație

Sursele de alimentare liniare sunt înlocuite în mod activ de omologii lor în comutare. Acum sursele de alimentare liniare pot fi găsite în mașini de spălat, cuptoare cu microunde și sisteme de încălzire.

Sursele de alimentare cu comutare sunt folosite aproape peste tot: în tehnologia computerelor și televizoare, în echipamente medicale, în majoritatea aparatelor de uz casnic, în echipamentele de birou.

Sursele moderne de alimentare pentru PC sunt dispozitive destul de complexe. Când cumpără un computer, puțini oameni acordă atenție mărcii PSU-ului preinstalat în sistem. Ulterior, calitatea proastă sau puterea insuficientă poate cauza erori în mediul software, poate cauza pierderi de date pe suporturi și chiar poate duce la defecțiuni ale electronicii PC-ului. Înțelegerea cel puțin a elementelor fundamentale și a principiilor de funcționare a surselor de alimentare, precum și capacitatea de a identifica un produs de calitate vă vor ajuta 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 curent alternativ este aplicată filtrului de intrare, în care ondulațiile și zgomotul sunt netezite și suprimate. În blocurile 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 modifică potențialul de 50 de ori pe secundă, adică cu o frecvență de 50 Hz. Invertorul crește această frecvență la zeci și uneori la sute de kiloherți, datorită cărora dimensiunile și masa 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 la un moment dat și o găleată mică de 1 litru care poate transporta același volum în același timp, dar apa va trebui transportată de 25 de ori mai repede .

Transformatorul de impuls transformă tensiunea de înaltă tensiune de la invertor în tensiune joasă. Datorită frecvenței mari de conversie, puterea care poate fi transferată printr-o componentă atât de mică ajunge la 600-700W. În PSU-urile 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 este conectată o mufă de alimentare la PSU. Acest nod, împreună cu un controler special, este marcat în figură cu un număr.

Tensiunea redusă este furnizată ansamblurilor de diode cu redresare rapidă montate pe un radiator puternic. Diodele, condensatorii și bobinele netezesc și redresează ondulațiile de înaltă frecvență, permițând o ieșire de tensiune aproape constantă, care este apoi alimentată la conectorii de alimentare ai plăcii de bază și perifericelor.

În blocurile low-cost se folosește așa-numita stabilizare a tensiunii de grup. Inductorul principal de putere netezește doar diferența dintre tensiunile de +12 și +5 V. În mod similar, se realizează economii la numărul de elemente din alimentatorul, 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, tensiunea crește și pe al doilea canal, care s-a dovedit a fi ușor încărcat. Există un fel de efect de leagăn. Rețineți că PSU-urile scumpe au circuite redresoare și bobine de alimentare care sunt complet independente pentru fiecare dintre liniile principale.

Pe lângă nodurile de putere din bloc, există altele suplimentare - cele de semnal. Acesta este un controler de control al vitezei ventilatorului, adesea montat pe plăci fiice mici și un circuit de control al tensiunii și curentului 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 un corector de factor de putere activ. Modelele mai vechi de astfel de blocuri au avut probleme de compatibilitate cu sursele de alimentare neîntreruptibile ieftine. La momentul trecerii unui astfel de dispozitiv la baterii, tensiunea de ieșire a scăzut, iar corectorul factorului de putere din unitatea de alimentare a trecut în mod inteligent la modul de alimentare de 110 V. Controlerul sursei de alimentare neîntreruptibilă a considerat acest lucru un supracurent și dezactivat ascultător. . Multe modele de UPS-uri low-cost de până la 1000 de wați s-au comportat astfel. Sursele de alimentare moderne sunt aproape complet lipsite de această „funcție”.

Multe PSU oferă capacitatea de a dezactiva conectorii neutilizați; pentru aceasta, o placă cu conectori de alimentare este montată pe peretele interior. Cu o abordare de proiectare corectă, un astfel de nod 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 defecțiunea componentelor.

Pentru conectarea componentelor la PSU, sunt utilizate mai multe tipuri standard de mufe: cea mai mare dintre ele - una cu două rânduri - este folosită pentru alimentarea plăcii de bază. Anterior, au fost instalați conectori cu douăzeci de pini, dar sistemele moderne au o capacitate de încărcare mai mare și, ca urmare, mufa de stil nou are 24 de conductori și adesea cei 4 pini suplimentari sunt deconectați de la setul principal. Pe lângă canalele de încărcare a puterii, 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"). Un PSU care funcționează ar trebui să înceapă 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 PSU. Tensiunea +5Vsb este folosită pentru alimentarea dispozitivelor USB și a chipset-ului în modul standby (Standby) al computerului, iar -12 este folosit 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 interfață PCI-Express sunt alimentate de un conector cu 6 pini sau doi pentru modelele mai vechi. Există, de asemenea, o versiune cu 8 pini a acestei mufe. Hard disk-urile și unitățile SATA folosesc propriul tip de pini +5V, +12V și +3.3V. Pentru dispozitivele mai vechi de acest fel și periferice suplimentare, există un conector de alimentare cu 4 pini +5V și +12V molex).

Principalul consum de energie al tuturor sistemelor moderne, începând cu socket-ul 775, 754, 939 și mai nou, cade 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 de wați. Plăcile de bază cu toate controlerele lipite la PCB consumă relativ puțin (până la 50 W), RAM se mulțumește cu până la 15-25 W pentru o bară. Dar hard disk-urile, deși nu sunt consumatoare de energie (până la 15 W), dar 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 apar ondulații puternice.

Pe autocolantele surselor de alimentare este adesea indicată 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 PSU, ele reprezintă un canal, împărțit în mai multe virtuale, cu limită de curent diferită. Această abordare este adoptată în favoarea standardului de siguranță EN-60950, care interzice alimentarea cu energie mai mare de 240 VA la contactele accesibile utilizatorului, deoarece incendiile și alte probleme sunt posibile dacă apare un scurtcircuit. Matematică simplă: 240 VA / 12 V = 20 A. Prin urmare, blocurile 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 afirmațiile producătorului din broșurile care descriu beneficiile uriașe ale mai multor canale +12 V nu sunt altceva decât o strategie de marketing inteligentă pentru cei neinițiați.

Multe surse de alimentare mai noi sunt proiectate cu circuite eficiente, astfel încât oferă mai multă putere atunci când utilizați radiatoare 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 și puternice consumă o cantitate mare de energie, așa că au fost mult timp conectate la PSU cu cabluri separate, indiferent de placa de bază. Cele mai recente modele sunt echipate cu mufe cu șase și opt pini. Adesea, acesta din urmă are o parte detașabilă, pentru ușurința conectării la conectorii de alimentare mai mici a plăcii video.

Sperăm că, după ce luăm în considerare principalele componente ale sursei de alimentare, este deja clar pentru cititori: în ultimii ani, proiectarea sursei de alimentare a devenit mult mai complicată, a suferit o modernizare și acum necesită 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 modele sincer nereușite. Prin urmare, atunci când alegeți un anumit PSU pentru computerul dvs., 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. Se măsoară în wați (W, W).

Condensator, electrolit- un dispozitiv pentru acumularea energiei câmpului electric. În PSU, este folosit pentru a netezi ondulațiile și a suprima interferențele în circuitul de alimentare.

regulator- un conductor înfășurat într-o spirală, care are o inductanță semnificativă cu o autocapacitate mică și o rezistență activă mică. Acest element este capabil să stocheze energie magnetică în timpul fluxului de curent electric și să o dea circuitului în momentele de scăderi mari de curent.

dioda semiconductoare- un dispozitiv electronic cu conductivitate diferită în funcție de direcția de curgere a curentului. Este folosit pentru a forma o tensiune de o polaritate de la una alternativă. Tipuri 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 rafale scurte de tensiune pe linia de alimentare. Apar din cauza funcționării convertoarelor de tensiune.

Factorul de putere, KM (PF)- raportul dintre consumul de putere activă de la rețea și reactiv. Acesta din urmă este întotdeauna prezent atunci când curentul de sarcină în fază nu se potrivește cu tensiunea rețelei sau dacă sarcina este neliniară.

Circuitul activ de corecție KM (APFC)- un convertor de impulsuri, în care curentul instantaneu consumat 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 de la rețea.

Circuit de corecție pasiv KM (PPFC)- un choke 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.

Salutări, dragi cititori. M-am confruntat cu o astfel de problemă: recent computerul meu a început să încetinească. Și acest lucru a coincis doar cu o scădere a tensiunii în rețeaua electrică. Și am observat asta în strălucirea lămpilor de iluminat. Așa că am înlăturat imediat toate suspiciunile de viruși și alte probleme.

Doar că vechea mea sursă de alimentare nu a făcut față, nu avea suficientă putere pentru a trage tensiunea la nivelul dorit. De aici au venit problemele cu sistemul. Și în acest articol, voi împărtăși cu voi câteva gânduri despre sursele de alimentare dintr-un computer.

S-ar părea că o mică componentă a unității de sistem (aceasta nu este o placă video), de ce să-i dedic un articol întreg? Este simplu: mulți oameni nu tratează sursa de alimentare a PC-ului lor cu „respectul” cuvenit, ceea ce duce la consecințe neplăcute. Prin urmare, să ne dăm seama de ce este necesară o sursă de alimentare într-un computer și cum să o alegem corect.

Ce este o sursă de alimentare și pentru ce este?

Sursă de alimentare (aka PSU) - o sursă de alimentare în, care este responsabilă pentru furnizarea de energie pentru componentele rămase. Durabilitatea și stabilitatea întregului sistem depind în mare măsură de PSU. În plus, o sursă de alimentare a computerului previne pierderea de informații de la un computer personal, prevenind supratensiunile.

Sunt sigur că fiecare persoană care este mai mult sau mai puțin familiarizată cu tehnica știe că funcționează de la o priză. Cu toate acestea, nu fiecare utilizator este conștient de faptul că componentele sistemului nu pot primi energie direct.
Așa de ușor am ajuns la cel mai interesant lucru: de ce avem nevoie de o sursă de alimentare într-un PC. Din două motive:

• În primul rând, curentul din rețeaua electrică este alternativ, ceea ce este foarte „antipatic” computerelor. Sursa de alimentare face curentul constant, corectand pozitia;
• În al doilea rând, fiecare componentă a unui PC, și chiar a unui laptop, necesită o tensiune diferită. Și din nou, PSU vine în ajutor, oferind procesorului și plăcii video curentul necesar.

Alegerea unei surse de alimentare pentru un computer

Desigur, este mult mai interesant să alegi o placă video scumpă sau una externă pentru „tovarășul tău” decât un PSU. Prin urmare, această componentă este adesea cumpărată nu în primul rând, și ca să spunem așa, cu ultimii bani. Cu toate acestea, trebuie înțeles: un model cu putere redusă poate să nu tragă de o placă video modernă. Dar nu vă faceți griji - alimentatorul nu merită atât de mult. Așadar, îți voi spune ce să cauți atunci când cumperi și vei decide pe care să o alegi.

Putere

Primul lucru la care ar trebui să acordați atenție este puterea modelului. Ar trebui ales în funcție de nevoile personale și de restul hardware-ului. Dacă aveți un computer personal de tip office (componente slabe, sarcinile se reduc la lucrul cu editorii de text și navigarea pe Web), atunci este suficient un model de 300-400 de wați. Sunt destul de ieftine, așa că sunt cele mai populare de pe piață. Dar celor cărora le place să „conducă” jocurile moderne vor trebui să facă rost de o sursă de alimentare mai scumpă, care să-ți poată extrage tot hardware-ul. Nu va strica sa cumperi mai mult.

De unde știi de câtă putere ai nevoie? Din fericire pentru utilizatori, astăzi internetul este plin de servicii care vă vor ajuta să faceți un calcul pentru a determina puterea necesară componentelor dumneavoastră. Îl poți calcula singur, nu este atât de dificil. Este suficient să aduni puterea tuturor componentelor sistemului tău: placa de bază (50-100 wați); procesor (65-125 wați); placa video (50-200 wati); hard disk (12-25 wați); RAM (2-5 wați). Se recomandă să adăugați 30% la numărul rezultat în caz de suprasarcină. A indrazni!

eficienţă

Acest punct foarte important este adesea trecut cu vederea de către utilizatorii începători. Și ar trebui. Durabilitatea sursei de alimentare, precum și consumul de energie, depind de eficiență. Cert este că sursa consumă o anumită cantitate de energie, dar dă mai puțină înapoi, pierzând o parte. Producătorii au rezolvat această problemă împărțind modelele în clase: scumpe - mai eficiente, ieftine - vă rugăm să suportați pierderea de energie. Această clasificare se realizează folosind autocolante speciale: Bronz, Argint, Aur, Platină (de la cel mai bun la cel mai rău).

Conectori

Deci, înainte de a conecta PSU este încă departe - decidem asupra conectorilor. Aici nu pot fi sfaturi, mai ales dacă ați ales deja componentele principale pentru sistem. Alegeți un set de conectori, pornind de la restul hardware-ului. Dacă decideți să acordați mai multă atenție blocului cumpărându-l în primul rând, atunci aruncați o privire mai atentă la ultimele modele care au primit porturi moderne. Desigur, dacă finanțele o permit.

Setul standard de conectori de astăzi este următorul: conector pentru placa de bază (24 pini), alimentare procesor (4 pini), unități optice și hard disk (SATA cu 15 pini), alimentare plăci video (cel puțin unul cu 6 pini). Vă rugăm să rețineți că, dacă aveți un sistem foarte vechi, este posibil ca acest set de conectori să nu fie potrivit. Da, și găsirea unui PSU pentru componentele învechite este foarte problematică.

Protecţie

Confruntați cu diverse eșecuri și probleme, producătorii și-au dotat treptat produsul cu tot felul de protecție împotriva efectelor adverse. Astăzi, lista acestor funcții include zeci de titluri. Găsiți pe cutie sau în instrucțiunile atașate de ce este protejat modelul (supratensiuni, defecțiuni și așa mai departe). Mai multe caracteristici, mai bine.

Zgomot și răcire

Da, aceste caracteristici sunt interdependente. Un PSU de putere redusă nu se încălzește foarte mult, așa că sistemul său de răcire constă dintr-un ventilator mic. Când cumpărați un model pentru un sistem de jocuri, puteți fi sigur că acesta nu se va încălzi mai rău decât o sobă (cu excepția blocurilor scumpe de la producători cunoscuți). Nu puteți scăpa de zgomotul pe care îl emite un PSU puternic, cuplat cu alte componente.

Producătorii moderni oferă modele cu ventilatoare de diferite dimensiuni, cel mai frecvent este 120 mm. Există și blocuri pentru 80 mm și 140 mm. În prima opțiune - zgomot puternic și răcire slabă, în a doua - înlocuirea dificilă a ventilatorului în caz de defecțiune.

E tot. Există, desigur, o serie de alți parametri cărora experții îi acordă atenție atunci când aleg o sursă de alimentare, dar ar trebui să fie luați în considerare dacă cumpărați un model pentru sarcini complexe (rare). În alte cazuri - construirea unui PC acasă - și sfatul nostru va fi suficient.

Preturi

Astăzi, producătorii oferă un număr mare de surse de alimentare la o varietate de prețuri. Doriți să economisiți? Nicio problemă, modelele pentru sistemul de birou pot fi cumpărate în regiunea de 25-35 de dolari. Adăugați încă 25 USD și avem un PSU bun de 700 de wați. Modelele pentru sisteme de jocuri puternice pot costa 250 USD și mai mult.

Ne conectăm

Cumpără - cumpărat, dar nu să te întinzi pe raft. Acum trebuie conectat. Cea mai ușoară opțiune, dacă nu ești deloc priceput la computer, este un prieten care va face totul în câteva minute. Iar dacă dvs. doriți să vă montați sistemul, atunci așteptați un nou articol în care vom analiza în detaliu conexiunea sursei de alimentare. De fapt, nu este nimic complicat. Principalul lucru - nu încercați să introduceți cablul în conector dacă nu vrea să se potrivească.
Citiți alte articole interesante pe blog, împărtășiți prietenilor. Noroc!

Draga cititorule! Ai citit articolul până la sfârșit.
Ai primit răspuns la întrebarea ta? Scrie câteva cuvinte în comentarii.
Dacă nu se găsește niciun răspuns, indicați ceea ce căutați.

Toate computerele moderne folosesc surse de alimentare ATX. Anterior, au fost utilizate surse de alimentare standard AT, acestea nu aveau capacitatea de a porni de la distanță un computer și unele soluții de circuite. Introducerea noului standard a fost asociată și cu lansarea de noi plăci de bază. Tehnologia computerelor s-a dezvoltat și dezvoltat rapid, așa că a fost nevoie de îmbunătățirea și extinderea plăcilor de bază. Acest standard a fost introdus din 2001.

Să aruncăm o privire la modul în care funcționează o sursă de alimentare ATX pentru computer.

Amplasarea elementelor pe tablă

Pentru început, aruncați o privire la imagine, toate nodurile sursei de alimentare sunt semnate pe ea, apoi vom lua în considerare pe scurt scopul lor.

Și aici este schema circuitului electric, împărțită în blocuri.

La intrarea sursei de alimentare există un filtru de interferență electromagnetică de la inductor și capacitatea (1 unitate). În sursele de alimentare ieftine, s-ar putea să nu fie. Filtrul este necesar pentru a suprima interferențele în rețeaua de alimentare care rezultă din funcționare.

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

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

După filtrul de netezire, tensiunea este furnizată circuitului de alimentare cu comutare; este complicat la prima vedere, dar nu este nimic de prisos în el. În primul rând, sursa de tensiune de așteptare (blocul 2) este alimentată, poate fi realizată conform unui circuit autogenerator, sau poate pe un controler PWM. De obicei - un circuit al unui convertor de impulsuri pe un tranzistor (convertor cu un singur ciclu), la ieșire, după transformator, este instalat un convertor liniar de tensiune (KRENka).

Un circuit tipic cu un controler PWM arată cam așa:

Iată o versiune extinsă a circuitului în cascadă din exemplul de mai sus. Tranzistorul se află într-un circuit auto-oscilant, a cărui frecvență depinde de transformatorul și condensatorii din conductele sale, tensiunea de ieșire din valoarea nominală a diodei zener (în cazul nostru 9V) care joacă rolul unui feedback sau un prag. element care shuntează baza tranzistorului când se atinge o anumită tensiune. Este stabilizat suplimentar la un nivel de 5V printr-un regulator integrat liniar de serie L7805.

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

Dacă intenționați să utilizați o sursă de alimentare pentru computer pentru a alimenta o bandă LED, de exemplu, ar fi mai bine dacă încărcați puțin liniile de 5V și 3,3V.

Concluzie

Sursele de alimentare ATX sunt grozave pentru alimentarea modelelor de radioamatori și ca sursă de alimentare pentru laboratorul de acasă. Sunt destul de puternice (de la 250, iar cele moderne de la 350W), în timp ce se găsesc pe piața secundară la un ban, sunt potrivite și modelele vechi AT, pentru a le porni trebuie doar să închideți două fire care mergeau înainte. butonul unității de sistem, semnalul PS_On nu sunt.

Dacă intenționați să reparați sau să restaurați astfel de echipamente, nu uitați de regulile pentru lucrul în siguranță cu electricitatea, că există tensiune de rețea pe placă și condensatorii pot rămâne încărcați mult timp.

Porniți sursele de alimentare necunoscute printr-un bec pentru a nu deteriora cablurile și pistele PCB. Dacă aveți cunoștințe de bază de electronică, acestea pot fi transformate într-un încărcător puternic pentru bateriile auto sau. Pentru a face acest lucru, circuitele de feedback sunt schimbate, sursa de tensiune de așteptare și circuitele de pornire a blocului sunt în curs de finalizare.