Компоненты блока питания: Из чего состоит импульсный блок питания часть 2. Составляющие блока питания. Устройство блока питания, схемы, фотографии

Содержание

Из чего состоит импульсный блок питания часть 2. Составляющие блока питания. Устройство блока питания, схемы, фотографии

Я уже выкладывал видео по отдельным частям блока питания, но подумав решил, что делал это неправильно, а точнее, не совсем последовательно и решил исправиться.
Этой статьей я начинаю небольшой цикл из серии — «как это работает», где попробую показать поочередно все узлы типового импульсного блока питания, а также рассказать их предназначение и возможные места отказа компонентов.

Как я уже рассказывал, типовой блок питания состоит из следующих узлов:
1. Входной фильтр и выпрямитель с фильтрующими конденсаторами.
2. ШИМ контроллер и транзисторы инвертора.
3. Силовой трансформатор и цепи гашения выбросов.
4. Выходной выпрямитель, конденсаторы выходного фильтра и цепь обратной связи.

Если нарисовать упрощенную блок схему, то выглядеть это будет так. Бывают конечно некоторые исключения, но в целом картина будет очень похожа.
В качестве исключения скажу, что еще существуют блоки питания с переключаемыми конденсаторами, но это уже экслюзив.

Почти все узлы в свою очередь можно также разделить на составляющие части, потому возможно я буду описывать это отдельно, но сегодня я расскажу о том, с чего начинается импульсный блок питания. Например в планах выделить отдельное видео для описания корректоров коэффициента мощности.
А начинается блок питания со входного помехоподавляющего фильтра, выпрямителя и фильтрующих конденсаторов.

Первой идет защита, включающая в себя предохранитель, варистор, термистор и резистор для разряда входного помехоподавляющего конденсатора

Вторым идет фильтр от помех, попадающих от блока питания в сеть.
Он включает в себя конденсаторы Х и Y классов, а также синфазный дроссель.

Ну а последним будет выпрямитель и фильтрующие конденсаторы.

Хотя я уже рассказывал о входном фильтре и элементах защиты, но все таки немного отвлекусь на них и здесь.
Нормальный входной фильтр выглядит примерно так.

Как вариант так. Здесь также виден дроссель, конденсаторы, предохранитель и варистор.

Или вот фильтр блока питания Менвелл.

Вообще как я говорил, фильтр импульсного блока питания вещь не только важная, а часто и довольно сложная. иногда сложность и количество элементов фильтра становится сопоставимой с простеньким блоком питания. Например вот схема более сложного фильтра.

Кстати, подобные фильтры продаются как отдельные устройства, например от того же Менвела.

Мало того, сверху производитель даже указал схему, что весьма непривычно.
Вообще подобные фильтры попадались в отечественной компьютерной технике, до сих пор дома один такой лежит.

Но в любом случае ключевым элементом фильтра является двухобмоточный дроссель, благо определить его наличие весьма несложно.

Но попадаются весьма экономичные производители (которым не мешало бы по рукам надавать), которые вместо него ставят перемычки, понятно что они ничего не фильтруют.
Чаще всего они попадаются в самых дешевых блоках питания. Хотя у меня были исключения, в дорогом блоке были, а в дешевом стоял дроссель.

Не менее важным элементом является предохранитель. Для начала они бывают разные, а то и вообще заменяются резистором.
Нет, конечно есть специальные резисторы, но в итоге ставят обычные.
Для начала предохранители бывают разных типов и размеров. Такой маленький как на фото я бы не назвал хорошим.

А вот правильный вариант, он мало того что больше, так еще и защищен термоусадкой. И дело не в том, что больше — лучше, мы ведь не по Фрейду определяем размер предохранителя. Просто у большего предохранителя больше расстояние между выводами, потому разрыв цепи более надежен.

Обычно принято считать, что предохранитель должен защищать технику. Это так, но лишь наполовину. Если в схеме стоит варистор, то в случае превышения напряжения он начнет его ограничивать и в итоге спалит предохранитель, защитив тем самым технику. Мне попадалась фирменная техника, на которую подавали более 300 Вольт после отгорания нуля, после замены варистора и предохранителя все работало как и раньше.

Если варистора нет, то предохранитель выполняет только функцию защиты вашей электропроводки.

Маркировка варисторов очень проста. Три цифры, первые две значение, третья — множитель. Например в блоках питания ставят варисторы на 470 Вольт, маркировка 471.

Ну и конечно же конденсаторы. Я рассказывал о них в отдельном видеоролике, потому коротко.
Во первых конденсаторы Y типа легко спутать с варисторами, так как они имеют похожую маркировку, цвет и размеры. но у варисторов обычно маркировка проще, а Y конденсаторы толще и меньше. потому просто внимательно читайте маркировку.
С конденсаторами X типа, на фото он справа, все гораздо проще, ищем маркировку X1 или X2, а также указание рабочего напряжения.

Безопасные конденсаторы обычно имеют больше количество маркировки, потому отличить их можно даже по внешнему виду.

И соответственно X типа. Они бывают еще в корпусе голубого цвета, их можно увидеть в начале видео.

Следующим после всех фильтров идет выпрямитель. Его задача проста, получить из переменного тока постоянный, но и здесь могут ждать сюрпризы.
Обычно для выпрямления в импульсных блоках питания применяют диодный мост, это как бы понятно и естественно.

Но некоторые производители умудряются экономить даже на этом. У меня где-то валяются копеечные блоки питания в которых применен однополупериодный выпрямитель, а по сути только один диод.
В таком варианте уровень пульсаций на выходе выпрямителя будет существенно больше при той же емкости. Его конечно можно доработать, установив недостающие три диода, но если на нем так сэкономили, то дешевле его выкинуть.

Диодный мост может быть выполнен из отдельных диодов, либо на базе диодной сборки, что конечно куда удобнее.

Кстати меня как-то спрашивали, а надо ли устанавливать диодную сборку на радиатор. Скажем так, это зависит от многих факторов, но если блок питания имеет пассивное охлаждение, то лучше привинтить к ней небольшой радиатор, например как сделано в блоках питания Менвелл.

Причем на фото блок питания мощностью всего 150 Ватт.

У блоков питания небольшой мощности чаще всего стоит только один конденсатор, хотя мне встречались и исключения.
Чаще всего эти блоки питания рассчитаны на широкий диапазон питающего напряжения.

У более мощных блоков питания вы скорее всего увидите вот такой переключатель. Он позволяет переключать диапазон входного напряжения в режим 110 или 220 Вольт.

При этом рядом будут находиться два конденсатора. Это все конечно необязательно, бывают мощные блоки питания с одним конденсатором и об этом я обязательно расскажу, Также встречаются маломощные с двумя конденсаторами, просто чаще всего сделано так, как видно на фото.

В сети я встречал заблуждения и некоторое непонимание процессов, происходящих при переключении напряжения, попробую объяснить.

В обычном для нас режиме выключатель разомкнут и к выходу диодного моста подключены два последовательно включенных конденсатора.
Резисторы нужны для разряда конденсаторов и небольшого выравнивания напряжения на них.

Так как не у всех в розетке 220 Вольт, а иногда бывает и в два раза меньше, то придумали простой вариант переключения.
Если замкнуть выключатель, то средняя точка соединения конденсаторов подключается к одному из входных контактов, диодный мост при этом начинает работать как два диода.

Если диоды поставить немного по другому, то схема становится более понятной.

И превращается в два однополупериодных выпрямителя, но включенных так, что один заряжает первый конденсатор от положительной полуволны, а второй делает то же самое со своим конденсатором, но от отрицательной. В итоге два меньших напряжения складываются и получаются полные 300-310 Вольт. Называется эта схема — выпрямитель с удвоением напряжения. Такой финт возможен только на переменном токе, благо много лет назад он выиграл в соревновании с постоянным.

Но у такого решения есть и небольшой минус. Так как схема работает в режиме удвоения, то если замкнуть выключатель при наших 220 Вольт, можно получить печальный результат. Выпрямитель попытается зарядить конденсаторы до напряжения в 310 Вольт каждый, а они обычно рассчитаны всего на 200.
В лучшем случае у них вздуются крышки и вся комната будет напоминать банку с молоком.

Но у меня были случаи и похуже, когда конденсатор просто разрывало и на плате оставалось только резиновое донышко.

Главное в такой ситуации, чтобы отлетевшая крышка не попала куда нибудь в важный орган, например глаз.

Следующий важный вопрос, который мне задают очень часто, это как определить необходимую емкость входного конденсатора.
Обычно рекомендуется емкость в микрофарадах равная мощности блока питания в Ваттах, но здесь также есть свои нюансы, попробую рассказать и показать на графиках.

В первом примере сетевое напряжение нормальное и емкость с запасом, видны небольшие пульсации.

Вот входное напряжение немного просело, все в порядке, за исключением того, что пульсации приблизились к желтой зоне, но пока это не критично.

Вернем напряжение в норму, но увеличим нагрузку. сразу видно что растет размах пульсаций, такой режим уже может быть вреден для входного конденсатора, в итоге у него снижается срок службы.

Оставим ту же мощность, но снизим входное напряжение. Амплитуда пульсаций немного возрастает, так как недостаток напряжения инвертор пытается компенсировать большим временем, в течение которого отбирается энергия от конденсатора. Вредно, но все работает.

Опустим напряжение еще ниже, ведь бывают такие ситуации, причем не обязательно на длительное время, например запуск компрессора холодильника или кондиционера при слабой сети может дать заметную просадку.
Напряжение на конденсаторе падает ниже красной зоны, т.е. на выходе блока питания мы увидим пульсации с частотой 100 Герц, это уже плохо.

Еще один эксперимент, поднимем немного напряжение, но уменьшим емкость конденсатора, результат такой же как и был, только размах пульсация стал больше, теперь это еще и очень вредно для конденсатора.

В приличных блоках питания обычно ставят конденсатор с большим запасом, это необходимо для стабильной работы в широком диапазоне питающего напряжения и увеличения срока службы конденсаторов.
Например блок питания монитора, мощность около 40-50 Ватт, конденсатор стоит с емкостью в 120мкФ, хотя при расчете только для 220 Вольт хватило бы и 47-56 мкФ. Мы же не думаем что производитель сделал это по доброте душевной.

Для улучшения параметров блока питания можно увеличить емкость конденсаторов, например поставив параллельно еще пару. но учтите, конденсаторы обязательно должны иметь одинаковую емкость, а желательно еще и быть при этом одинаковыми.

Так поступают производители некоторых блоков питания, здесь четыре конденсатора попарно соединены параллельно-последовательно.

Но также можно поставить один конденсатор по общей шине 310 Вольт, но в этом случае он должен быть минимум на 400 Вольт.

Я так дорабатывал блоки питания для мощного регулируемого блока. Ниже видно выпаянный переключатель входного напряжения, рекомендую делать это и другим, так как раз в год и выключенный блок питания может сгореть. 🙂

Еще один популярный вопрос, какие конденсаторы лучше ставить, фирма, марка и т.п.
В китайских блоках питания часто стоят либо подделки под фирменные, либо просто дешевые безымянные конденсаторы. Они конечно хуже чем фирменные, но практика показывает, что в данной цепи это не критично.

Главное чтобы конденсатор не оказался «матрешкой», потому лучше измерить им емкость и дальше принять решение, поменять или добавить им дополнительно другие.

В фирменных блоках питания конечно стоят нормальные конденсаторы, подделки или безымянные не попадались.

А теперь по поводу производителей. На самом деле к качеству входного конденсатора предъявляются не такие жесткие требования как в выходным. Но если хочется как лучше, то я бы советовал отказаться от нонейма и посмотреть в сторону фирменных конденсаторов.
Выбор их довольно большой, например Ниппон.

Или Samwha, которая раньше была Самсунгом, относительно недорого и качественно.

Nichikon, но они стоят дороже и попадаются реже.

Рубикон также хорошие конденсаторы, вот только жаль что их и подделывают довольно часто. Например в примерах выше они называются РубиконГ, как вы понимаете это совсем другое.

Кроме того рекомендую весьма хорошие конденсаторы CapXon серии KF

Или Jamicon.

Под конец я оставил вопрос, который мне задают немного реже, но тем не менее он также важен для правильного выбора конденсаторов фильтра.
Меня спрашивали о том, с какой максимальной рабочей температурой купить конденсаторы для замены родных в блоке питания.
По большому счету нормально будут работать и 85 и 105 градусов, но если ваш блок питания имеет пассивное охлаждение, то я рекомендовал бы применить конденсаторы рассчитанные на 105 градусов, в таком блоке питания они будут жить дольше. Если блок питания имеет активное охлаждение, то я не думаю что вы заметите существенную разницу.

Напоследок несколько фото уже почти раритетного блока питания. Этот блок был установлен в каком-то старом компьютере, если не путаю, болгарского производства. Там же была и клавиатура на датчиках Холла, при этом выполненная в металлическом корпусе, вещь практически неубиваемая, но от нее остались только кнопки с датчиками, теперь жалею что разобрал.
Так вот это блок питания с пассивным охлаждением и активным корректором мощности, т.е фактически тем, что сейчас продвигают как важную особенность. А 30 лет назад это уже было и довольно широко использовалось.
Блок имеет мощность в 270 Ватт, хотя на самой плате указано 260 Ватт. Выходные напряжения только 12 и 5 Вольт.
Произведен фирмой Boschert. Но как же я был удивлен узнав, что они даже вполне продаются, правда восстановленные.

А вот так выглядит мой блок питания. Возможно устрою ему отдельную фотосессию, думаю что он это заслужил 🙂
Извините за пыль, все таки много лет на балконе + переезд и ремонт в квартире.

На этом сегодня все, как всегда жду вопросов и предложений тем для новых видео и обзоров.

Опять чуть не забыл, собственно видео. Снимал первый раз в таком формате, если имеет смысл делать и дальше так, то пишите.

Об элементной базе блока питания. Какие компоненты необходимы для стабильной работы | KCAS на косарь

Дисклеймер: данный автор не считает себя убежденным профессионалом и является профаном во многих темах. Не стоит слепо прислушиваться к мнению автора! Все, что будет здесь рассказано, основано на отобранной информации и личном опыте.

Категорически приветствую!
Несмотря на важность блока питания в системе, мало кто интересуется о них. Поэтому я решил подробно рассказать об устройстве самого блока питания в целом и раскрыть глаза многим пользователям, которые плохо разбираются в этом.

Скажу по справедливости — нет идеального блока питания (впрочем как и любого другого компонента системы). Есть только надежные блоки питания или дешевые блоки питания. Разберем это немного по пунктам:

Сертификат 80 PLUS — не гарантия качества и надежности.


Пожалуй, много кто из Вас замечал видео разных техноблоггеров, которые рекламировали всякие блоки питания. И в большинстве случаев такие личности указывали на некий сертификат, который по их словам, означает качество и надежность. Обходите таких балаболов стороной, они работают на рекламу и вряд ли знают (или просто не хотят об этом сообщать) что значит для блока питания надежность.
Сертификат 80 PLUS — это общий кпд, который развивает блок питания от своей номинальной мощности с учетом потребления от сети. Или по-другому — это общая мощность, которую потребляет сам БП.

Например производитель предлагает покупателю блок питания с номинальной мощностью в 650Вт и сертификатом 80 PLUS PLATINUM (кпд 90-91% при полной нагрузке), то такой блок будет потреблять из системы не более 700Вт, что указывает на его энергоэффективность. То есть означает, что блок питания потребляет от сети не значительно больше своей номинальной мощности.

Отсюда получается: чем более энергоэффективен блок питания, тем меньше он потребляет и тем ниже его температуры и тише система охлаждения. Соответственно для особо прожорливых систем покупка блока питания с самым престижным сертификатом будет значительно выгоднее.

Фото взято из источника softikbox.com

Фото взято из источника softikbox.com

Реальная мощность блока питания всегда ниже его номинальной.


Реальная мощность блока питания зависит от суммарного соотношении силы тока (А) и напряжения (V). Отсюда и получается выходная мощность БП. Соответственно, максимальная мощность рассчитывается от максимальной мощности по линии +12V.

Например блок питания имеет номинальную мощность 850Вт. Производитель указывает в спецификациях (а также в наклейке корпуса эта информация указывается) максимальную силу тока до 70А на выходной линии +12V. То есть получается итоговая выходная мощность в 840W.

Причем у каждой модели блока питания своя максимальная выдаваемая мощность, которая напрямую зависит от силы подаваемого тока. Иногда блоки питания оснащают дублирующей (виртуальной) линией +12V1 и +12V2. Они предназначены для неэнергоэффективных блоков питания, во избежание серьезных перегревов.

Наклейка-спецификация выходных мощностей блока питания. Фото взято из источника dns-shop.ru

Наклейка-спецификация выходных мощностей блока питания. Фото взято из источника dns-shop.ru

Здесь сила подаваемого тока на +12V намного ниже, что влияет на максимальную мощность. Фото взято из источника dns-shop.ru

Здесь сила подаваемого тока на +12V намного ниже, что влияет на максимальную мощность. Фото взято из источника dns-shop.ru

Блок питания с дублирующими 12-вольтовыми линиями. Фото взято из источника dns-shop.ru

Блок питания с дублирующими 12-вольтовыми линиями. Фото взято из источника dns-shop.ru

Так что, если не хотите быть «обманутыми» с мощностями БП, стоит внимательно ознакомиться с этими спецификациями.

Надежность блоков питания, прежде всего, зависит от наличия хорошей и продвинутой защиты.


Чем круче защита, тем надежнее сам блок питания. Даже если он «неожиданно» сгорит, то сам компьютер останется в целости и сохранности — это и есть атрибут надежности блока питания.
В наличии блоков питания имеются множество технологий защиты, каждый из которых имеет свое предназначение.
Достаточно дорогие БП оснащаются всеми существующими схемами защиты, что повышает их общую надежность. Мало какие магазины указывают какие схемы защиты присутствуют, обычно указывают только на тип PFC (активный или пассивный). Поэтому стоит перед покупкой просмотреть спецификации на сайте производителя.

Но самая главная защита, которая должна присутствовать у каждого владельца компьютера — бесперебойник.
Например, полная спецификация блока питания Seasonic SSR-750FM, которую можно найти на официальном сайте Seasonic.

Например, полная спецификация блока питания Seasonic SSR-750FM, которую можно найти на официальном сайте Seasonic.

Хорошая «начинка» — пример высокой надежности и качества блока питания.


Вот мы и подошли к самому главному — элементной базе. Именно сложность схемотехники является фактором качества и надежности блока питания. Я не буду многословен, постараюсь описать самые важные компоненты.
Рекомендую также просмотреть интересное видео ниже про схемотехнику блоков питания:

1. Конденсаторы. Наличие хорошего и качественного конденсатора уже половина атрибута надежности БП. Стоит обращать внимание на емкость и напряжения высоковольтных/низковольтных конденсаторов (напрямую зависит от спецификаций). Чем качественнее конденсаторы, тем лучше контроль микропульсаций (большую роль играют именно конденсаторы). В самых дорогих блоках питания распаяны конденсаторы производства Nichikon или Nippon — они же самые лучшие и надежные конденсаторы среди существующих.

2. Наличие компонентов элементной базы. Мосфеты, диодные мосты, драйверы, пылевики, супервизоры, синхронные выпрямители, варисторы, преобразователи, сетевые фильтры, элементы защиты и тд. На дорогих блоках питания многие из этих компонентов распаяны на отдельных платах, для компактности сборки БП. Солянка из всех этих компонентов повышают общую надежность и стабильность работы.

3. Эффективное охлаждение. Соответственно, удерживание рабочих температур благоприятно влияют на износостойкость компонентов. Эффективность охлаждения зависит как и от общего кпд мощности блока питания, так и от наличия радиаторов. Для гарантии низких рабочих температур, производители насаживают компоненты на радиаторы.

К сожалению, просто так просмотреть элементную базу блоков питания не предоставляется возможным. Единственный способ оценить качество — это смотреть обзоры и, желательно, с осмотром «начинки».

Ниже представлено сравнение элементной базы блоков питания с разными ценовыми сегментами. Можно заметить, как устроены внутренности компонентов схемотехники и сделать для себя выводы.
«Титановый» Seasonic SSR-850TD. Фото взято из источника overclockers.ua

«Титановый» Seasonic SSR-850TD. Фото взято из источника overclockers.ua

Бюджетный Deepcool DN500. Фото взято из источника overclockers.ua

Бюджетный Deepcool DN500. Фото взято из источника overclockers.ua

Разумеется не обязательно выбирать для «офисника» дорогущий и супернадежный блок питания. Они больше предназначены для монстров, которые требуют всевозможные и стабильно подаваемые мощности. Но даже для простых компьютеров стоит обращать внимание на качество сборки блока питания, во избежание несчастных случаев или для сокращения их риска.

Большое спасибо за прочтение данного материала и всегда буду рад увидеть Вас снова на моем канале!

Виды корпусов и блоков питания сис­темного блока ПК

1. Виды корпусов и блоков питания сис­темного блока ПК

Виды корпусов
и блоков питания
системного блока ПК
ПОД ТЕМЫ:
КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМНОГО БЛОКА ПК
ТИПЫ КОРПУСОВ И БЛОКОВ ПИТАНИЯ ПК,
ПОДКЛЮЧЕНИЕ БЛОКА ПИТАНИЯ

2. СИСТЕМНЫЙ БЛОК

Системный блок (корпус) – это функциональный эле
мент, защищающий внутренние компоненты ПК от внешне
го воздействия и механических повреждений, поддержи
вающий необходимый температурный режим внутри сис
темного блока, экранирующий создаваемые внутренними
компонентами электромагнитное излучение и является ос
новой для дальнейшего расширения системы.
Системные блоки чаще всего изго
тавливаются из деталей на основе
стали, алюминия и пластика, также
иногда используются такие матери
алы, как древесина или органичес
кое стекло.

3. СОСТАВ СИСТЕМНОГО БЛОКА ПК

Процессор
Материнская
плата
Жесткий
диск
Оперативная
память
Звуковая
карта
Оптический
привод
Блок
питания
Видеокарта

4. МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА

Пожалуй, самым главным компонентом в системном блоке является ма­терин­ская­пла­та, ведь именно на неё монтиру
ются все остальные компоненты (за исключением блока пи
тания).
Материнская плата — это сложная многослойная печат
ная плата, являющаяся основой построения ВМ.
На материнской плате расположены: разъёмы для
ОЗУ, видео и звуковой карты, процессора, выходы для
аудио, видео, также несколько USB портов и т.д.
Именно от материнской платы за
висит:
какой объем ОЗУ вы сможете себе
поставить, какой процессор вам по
дойдёт, и вообще какие элементы вы
сможете установить в свой сис
темный блок.

5. ПРОЦЕССОР

Второй по важности компонент, по сути, являющийся моз
гом системного блока компьютера — про­цес­сор.
Процессор — это основное
устройство ЭВМ, выполняющее
логические и арифметические
операции, и осуществляющее
управление всеми компонентами
ЭВМ. 
Именно процессор исполняет машинные инструкции, и
является главной частью программируемого логическо
го контроллера.
Говоря «простым языком» процессор осуществляет все
расчёты, а также анализирует информацию и результа
ты своей работы выдаёт пользователю.
ПРОЦЕССОР
Процессор устанавливается в сокет.
Сокет (socket) процессора — это
разъем на материнской
плате компьютера куда вставляется
процессор. 
Ведущими, в производстве процессоров,
являются такие фирмы как AMD, Intel и
IBM.
Именно от процессора зависит, сможете ли вы качествен
но обрабатывать видео, звуковые файлы, играть в совре
менные игры и работать в необходимых программах.

7. БЛОК ПИТАНИЯ

Третьим компонентом — является блок­пи­тания.
Блок питания (БП) — это источник электропитания, пред
назначенный для снабжения узлов компьютера электри
ческой энергией постоянного тока, путём преобразова
ния сетевого напряжения до требуемых значений.
Именно в отношении блока питания можно сказать,
что ватты на вес золота!
Чем мощнее ПК, тем мощнее должен
быть блок питания.
Важно! Если выбрать маломощный блок пи
тания, то долго он не прослужит, и вполне
возможно, что сгорит вместе с несколькими
комплектующими.

8. ВИДЕОКАРТА

Четвёртый компонент — это видеокарта.
Видеокарта (видеоадаптер)— это устройство, преобразу
ющее
графический образ, хранящийся в памяти пк, в форму, пригод
ную
ней
ше
го вывода на экран монитора.  
Ви
дедля
окардаль
ты мо
гут
быть:
• интегрированные – ограниченны в плане максимального
тепловыделения, потому мощные видеочипы для них не
используются. (вполне хватает для 2D и
• простеньких 3D игр)
дискретные –значительно более
высокопроизводительные, имеет собственную систему
питания, систему охлаждения и видеопамять.

9. ЗВУКОВАЯ КАРТА

Звуковая карта — дополнительное оборудование персо
нального компьютера, позволяющее обрабатывать звук.
На момент появления звуковые платы представляли собой
отдельные карты расширения, устанавливаемые в соот
ветствующий слот.
В современных материнских платах представлены в виде
интегрированного в материнскую плату аппаратного ко
дека.
Многие меломаны стремятся доказать, что хороший звук
это всё, но если вы не являетесь счастливым обладателем
идеального слуха, а также шикарных звуковых колонок,
сабвуфера или домашнего кинотеатра, вы вполне сможете
использовать интегрированную звуковую карту.

10. ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ

Шестой компонент – это ОЗУ.
Оперативная память — это временная память компьютера,
в которой хранятся данные и команды, необходимые
центральному процессору для осуществления операций.  
Как только вы выключаете компьютер и ли перезагружа
ете, оперативная память обнуляется.
ОЗУ последнего поколения DDR 5 отличаются более вы
сокой скоростью, частотой работы, передачей данных.
На материнской плате есть специаль
ные слоты для установки ОЗУ, в зависи
мости от вашей операционной системы,
вы сможете установить от 1 ГБ до 128
ГБ.

11. Кулер

Седьмой компонент – это ку
лер.
Кулер (вентилятор, охладитель) — это название систе
мы охлаждения — совокупности вентилятора и радиато
ра, устанавливаемых на электронные компоненты компь
ютера с повышенным тепловыделением (обычно более
5 Вт): центральный процессор, графический процессор,
микросхемы чипсета, блок питания.
Кулер это смирительная рубашка
для Цельсия. Ведь если системный
блок компьютера будет постоянно
перегреваться, из-за маломощного
кулера, вы не сможете нормально
работать, играть и наслаждаться
фильмами.

12. ЖЕСТКИЙ ДИСК

Восьмой компонент – жёс­ткий­диск.
Жесткий диск (винчестер) — это постоянное запомина
ющее устройство компьютера, основная функция которо
го, долговременное хранение данных.
HDD в отличие от оперативной памяти не считается энерго
зависимой памятью, то есть, после отключения питания от
компьютера, вся информация, ранее сохранённая на этом
накопителе, сохранится.
Жесткий диск служит лучшим мес
том на компьютере для хранения
личной информации: файлы, фотог
рафии, документы и видеозаписи и
пр.

13. ТИПЫ КОРПУСОВ ПК

Форм-фактор (form factor) — стандарт, задающий
габаритные размеры технического изделия. 
Также он описывает дополнительные технические парамет
ры, например форму, типы дополнительных элементов разме
щаемых в/на устройстве, их положение и ориентацию.
Корпус системного блока —  является основным элементом
компьютерной системы, на котором крепятся все его устройства.
Корпуса имеют разные формы:
o
вертикальную
o
горизонтальную.

14. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ТИП

Горизонтальная форма носит название «десктоп»
(desktop).
Корпуса этого типа получили огромное распространение
на Западе. Такой системный блок удобнее всего
поставить прямо на рабочий стол, а монитор на него
сверху. возможность компактного расположения
Плюсы:
компьютера на столе, а также легкий доступ ко всем
кнопкам и устройствам системного блока (например, к
приводу компакт-дисков).
Минусы: как правило, Desktop-корпуса несколько меньше
своих вертикальных собратьев (хотя бывают и исключения в
виде полноразмерных моделей), поэтому возможна
проблемная дальнейшая модернизация компьютера. А также
ограниченное внутреннее пространство сказывается не
самым лучшим образом на охлаждении компонентов
системного блока.

15. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ТИП

Горизонтальные (размеры указаны в
миллиметрах):
Desktop (533×419×152)
FootPrint (406×406×152)
SlimLine (406×406×101)
UltraSlimLine (381×352×75)

16. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТИП

Mini Tower – меньшенький из братьев, его размеры (Ш ×
В × Г) составляют примерно 18 × 40 × 43 см .
Небольшие габариты делают такой системный блок
довольно устойчивым – это плюс.
К минусам можно отнести небольшое количество
секций для крепления устройств.
Тем не менее данные корпуса довольно
распространены. Многие пользователи,
не планирующие в обозримом будущем
улучшение своей машины, часто
склоняются именно к такому варианту
корпуса.

17. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТИП

Midi Tower –самая распространенная модель корпуса, ее
габариты – 19 × 45 × 45 см .
«Золотая середина»: и размер относительно небольшой,
и секций побольше, чем у меньшего родственника. За
счет этого увеличивается внутреннее пространство бло
ка, что способствует лучшей вентиляции и соблюдению
необходимого температурного режима.
Этот тип корпуса наиболее распростра
нен, так как позволяет свободно разго
нять комплектующие, практически не за
ботясь о температурном режиме в корпу
се.
Корпус снабжен предусмотренными для
этих целей вентиляционными решетками
и креплениями для дополнительных вен

18. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТИП

BigTower (190 × 482 × 820)
Компьютер с системным блоком Big Tower можно использо
вать в качестве сервера, мощной лаборатории для обработ
ки видео или для других целей.
Обычно на такой корпус устанавливаются
дополнительные вентиляторы для ох
лаждения комплектующих. Кроме того,
часто имеется возможность установки до
полнительного блока питания.
Обычно корпус снабжается откидной
передней крышкой, за которой скрыва
ются лицевые панели установленных
устройств чтения данных и кнопки уп
равления компьютером.

19. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТИП

File Server.
Это один из самых дорогих корпусов.
Разнообразие размеров довольно широко, но примерно составля
ет: высота от 73 см, ширина 30 — 35 см, а длина около 55 см.
Требования к этим корпусам, очень высокие, ведь там будет установлено оборудование для
сервера и от их бесперебойной работы частично
будет зависеть работа сети или интернета.
Для серверов разрабатывают специальные мно
гопроцессорные материнские платы. Также в
корпус устанавливают несколько жестких дис
ков. Исходя из этого требования к системе ох
лаждения должны быть высокими, ведь распо
ложенные один над другим жесткие диски разог
ревают друг друга.
Кроме этого, высокие требования предъявляют

20. БЛОК ПИТАНИЯ

Блок питания (БП) — это источник электропитания, пред
назначенный для снабжения узлов компьютера электри
ческой энергией постоянного тока, путём преобразова
ния сетевого напряжения до требуемых значений.
Основная задача блока питания — это преобразование
напряжения сети 220 — 240 В напряжения питания
конструктивных элементов компьютера +12 В и +5 В.
Раньше для этих задач применялись силовые
трансформаторы. Основное преимущество
современных блоков питания перед этим антикварным
конструктивным элементом состоит в весе.
Трансформатор соответствующей мощности весит
около 5 кг, в то время как вес современных импульсных
блоков питания составляет всего около 900 г.

21. БЛОК ПИТАНИЯ

Задачи источника питания:
• Обеспечение передачи мощности
• Преобразование формы напряжения
• Преобразование величины напряжения
• Стабилизация
• Защита
• Гальваническая развязка цепей — одна из мер защиты
от протекания тока по неверному пути.
• Регулировка
• Управление
• Контроль

22. БЛОК ПИТАНИЯ

Рас­чет­мощ­ности­бло­ка­пи­тания
Обычно при сборке компьютера блок питания выбирается в
одну из последних очередей, по принципу, сколько оста
лось денег. Это неправильный подход — от качества блока
питания зависит работа всех остальных комплектующих. А
подобрать правильную его мощность можно, используя сер
висы «калькуляторы блока питания».
Для расчета мощности необходимо выбрать процессор, ма
теринскую плату, привод, винчестер, видеокарту и оператив
ную память. При покупке необходимо учитывать, что допол
нительные компоненты, такие как модемы, сетевые карты,
кулеры, различные USB-девайсы тоже требуют питания. То
есть, результат подсчета — минимальная мощность.
Калькулятор мощности блока питания компьютера: http
://www.casemods.ru/services/raschet_bloka_pitania.html

23. СТАНДАРТЫ БЛОКОВ ПИТАНИЯ

Стандарт ATX v 1.x (20-контактный)- Блок питания стан
дарта ATX в настоящее время имеет несколько разъёмов, под
ключаемых к материнской плате. Основной разъём содержит
20 контактов, расположенных в 2 ряда.
Стандарт ATX12V 2.0 (24-контак
тный).
Считается, что стандарт создан для
поддержки материнских плат с шиной
PCI Express.
 
Стандарт серверных блоков питания SSI EPS12V
v2.91 
описывает блоки питания от 550W до 800W, пос
ледний v2.92 — от 550W до 950W.

24. БЛОК ПИТАНИЯ

Что такое КПД в характеристиках блока питания?
КПД- коэффициент полезного действия блока питания.
В современных блоках питания он ~ 80-85%. Это значит что
при мощности 400 ВТ он будет потреблять от розетки 500. Од
нако есть нонейм (от слова NoName — без названия) блоки пи
тания сделанные неизвестно кем, неизвестно как, и зачем…
Про КПД в этих блоках лучше не спрашивать. Он всячески стре
мится к нулю. И стабильностью эти блоки не обладают и могут
при малейшем повышении напряжения унести с собой в могилу
еще и остальные комплектующие. Категорически не рекомен
дуется покупать блоки питания на всяких рынках и т.п.

25. Пи­тание ПК

Питание ПК
Сбои в электрической сети
Бесперебойная работа любого электрического прибора зависит от
стабильности его питания.
Эта стабильность выражается в ко
личестве сетевых помех, основными
из которых являются высоковоль
тные импульсные броски напря
жения, длительное повышение или
понижение напряжения , нестабиль
ность частоты и тому подобное.
Все эти помехи отрицательно влияют
на работоспособность РС, и для за
щиты компьютеров от недостатков
электропитания применяются специ
альные устройства, о которых и пой
дет речь дальше.

26. Пи­тание ПК

Питание ПК
Брос­ки­нап­ря­жения,­или­пе­реход­ные­про­цес­сы, иногда вызываются
грозовыми разрядами и могут приводить, к кратковременному по
вышению номинального напряжения электросети до значений от
400 до 5600 В.
Пе­ренап­ря­жения­нап­ря­жения представляют собой кратковременные
превышения нормального значения напряжения (их длительность
больше, чем у бросков, но превышение напряжения меньше).
Про­седа­ния­се­ти­- это кратковременные снижения входного напря
жения., обычно обусловленные изменением нагрузки в электросети
(например, при включении кондиционера, пылесоса, микроволновой
печи или широкоэкранного телевизора).
Пол­ное­от­клю­чение­пи­тания вызывается выходом из строя участков
электросети. Для борьбы с перечисленными проблемами обычно при
меняются стабилизаторы, сетевые Фильтры, источники бесперебой
ного питания.

27. Сетевой фильтр

Простейшими (и поэтому самыми дешевыми) устройствами
для защиты компьютеров от недостатков питания являют
ся так называемые се­тевые­филь­тры.
Они представляют собой, удлинитель со встроенным конденсиру
ющим блоком, предохранителем и выключателем, который имеет
обычно от 3 до 6 розеток для подключения компьютерных устрой
ств.
Сетевые фильтры предназначены для отфильтровывания высоко
частотных импульсных помех, которые довольно часто случают
ся в сети электропитания.
При длительных (более 0.5 s) и серьезных
отклонениях напряжения от нормы сетевые
фильтры не помогут. Однако с этой задачей
могут справиться стабилизаторы

28. Источник бесперебойного питания

ИБП – это вторичный источник электропитания, предназначенный
для электропитания при кратковременном отключении основного
источника электропитания, а также для защиты от существующих
помех в сети с сохранением допустимых параметров для сети
основного источника.
Многие ИБП оснащаются модулем, который способен передавать
компьютеру информацию о своем состоянии (например, уровень за
ряда батарей, параметры электрического тока на выходе) и о состо
янии питания на входе (напряжение, частоту).

29. Источник бесперебойного питания

При возникновении проблемы в электросети, ИБП подаёт световой сигнал с по
мощью светодиодов или звуковых сигналов.
После чего пользователь может сохранить информацию на жестком диске (или
ином носителе) и выключить компьютер.
Кроме того, применяются специальные административные программы монито
ринга ИБП. При этом компьютер и ИБП соединяются информационным кабелем.
Произошедшее в сети событие фиксируется, и сведения о нём могут быть от
правлены администратору сети по электронной почте. Программа мониторинга
может самостоятельно закрыть все приложения и выполнить выключение компь
ютера.
При более длительных отключениях сети электропитания применяется резер
вный генератор. Для принятия решения о его запуске, собственно запуска и вы
хода в рабочий режим, требуется несколько минут. Работу защищаемого обо
рудования в этот интервал обеспечивает ИБП.
Во время отсутствия сетевого напряжения оборудование питается от аккумуля
торной батареи. От ее емкости зависит продолжительность автономной работы
нагрузки. Другая часть ИБП — электроника, управляющая процессом зарядки ба
тареи, переключением при аварии сети на питание от нее, и инвертор. преобра
зующий постоянный ток от батареи в переменный, потребляемый нагрузкой.

30. ТИПЫ ИБП  

ТИПЫ­ИБП
1. Ин­
  те­рак­тивные­ИБП фильтруют поступающее на них сетевое
напряжение.
Когда входное напряжение изменяется, ИБП компенсирует (умень
шает) или усиливает (увеличивает) сигнал, обеспечивая необхо
димое на выходе напряжение.
При полном отказе электросети такой ИБП переключается на ре
жим питания от батарей. При этом время переключения составля
ет около 8 наносекунд, что не будет замечено компьютером.

31. ТИПЫ ИБП  

ТИПЫ­ИБП
2. Пос­
то­ян­но­дей­ству­ющие­ИБП пропускают всю поступающую элек
 
троэнергию через свою батарею и ничего не делают, пока напря
жение входной электросети не упадет ниже определенного порога.
В этот момент ИБП переключается в режим питания от батарей. Пос
тупающая из электросети энергия служит главным образом для за
рядки батарей. Перебои электроснабжения не приводят к переры
вам, вызванным переключением режимов, так как ИБП осуществля
ют питание оборудования от своих батарей. Такие ИБП обычно сто
ят дороже интерактивных.

Блок питания системного блока технические характеристики

Блок питания обеспечивает электроэнергией все компоненты ПК. Мы расскажем о том, как работает это устройство.

Несмотря на то, что компьютер подключается к стандартной электрической розетке, его комплектующие не могут получать энергию напрямую из силовой электросети по двум причинам.

Во-первых, в сети используется переменный ток, а компьютерным компонентам необходим постоянный. Поэтому одной из задач блока питания является «выпрямление» тока.

Во-вторых, разные компоненты компьютера для работы требуют различного напряжения питания, а некоторым необходимо сразу несколько линий с разным напряжением. Блок питания обеспечивает каждое устройство током с необходимыми параметрами. Для этого в нем предусмотрено несколько линий питания. К примеру, на разъемы питания винчестеров и оптических приводов подается напряжение 5 В для электроники и 12 В для мотора.

Характеристики блока питания

Блок питания является единственным источником электроэнергии для всех компонентов ПК, поэтому от характеристик выдаваемого им тока напрямую зависит стабильность функционирования всей системы. Основной характеристикой БП является мощность. Она должна быть, по меньшей мере, равна суммарной мощности, которую потребляют комплектующие ПК при максимальной вычислительной нагрузке, а еще лучше, если она превышает этот показатель на 100 Вт и более. В противном случае компьютер будет выключаться в моменты пиковой нагрузки или, что гораздо хуже, БП сгорит, прихватив с собой «на тот свет» другие компоненты системы.

Для большинства офисных компьютеров достаточно мощности 300 Вт. Блок питания игровой машины должен иметь мощность не менее 400 Вт – высокопроизводительные процессоры и быстрые видеокарты, а также необходимые им дополнительные системы охлаждения потребляют очень много энергии. Если в компьютере несколько видеокарт, то для его питания потребуются 500- и 650-ваттные БП. В продаже уже есть модели мощностью более 1000 Вт, но покупка их практически бессмысленна.

Нередко производители БП бессовестно завышают номинальное значение мощности, чаще всего с этим сталкиваются покупатели дешевых моделей. Советуем вам выбирать блок питания, основываясь на данных тестирования. Кроме того, мощность БП легче всего определить по весу: чем он больше, тем выше вероятность того, что реальная мощность блока питания соответствует заявленной.

Помимо общей мощности блока питания, имеют значение и другие его характеристики:

Максимальная сила тока на отдельных линиях. Общая мощность БП складывается из мощностей, которые он может обеспечить на отдельных линиях питания. Если нагрузка на одну из них превысит допустимый предел, то система потеряет стабильность даже если суммарная потребляемая мощность будет далека от номинала блока питания. Нагрузка на линии в современных системах, как правило, неравномерна. Тяжелее всех приходится 12-вольтовому каналу, особенно в конфигурациях с мощными видеокартами.

Габариты. При указании габаритов БП производители, как правило, ограничиваются обозначением форм-фактора (современный ATX, устаревший AT или экзотический BTX). Но производители компьютерных корпусов и блоков питания не всегда строго придерживаются нормы. Поэтому при покупке нового блока питания советуем сравнивать его габариты с размерами «посадочного места» в корпусе вашего ПК.

Разъемы и длина кабелей. Разъемов Molex у блока питания должно быть не меньше шести штук. В компьютере с двумя жесткими дисками и парой оптических приводов (например, пишущим DVD-RW и DVD-«читалкой») уже задействованы четыре такие разъема, а к Molex могут подключаться и другие устройства – например, корпусные вентиляторы и видеокарты с интерфейсом AGP.

Длина кабелей питания должна быть достаточной для того, чтобы они могли дотянуться до всех необходимых разъемов. Некоторые производители предлагают блоки питания, кабели которых не впаяны в плату, а подключаются к разъемам на корпусе. Это сокращает количество болтающихся в корпусе проводов, а следовательно – уменьшает беспорядок в системном блоке и способствует лучшей вентиляции его внутренностей, так как не создает помех циркулирующим внутри компьютера потокам воздуха.

Шум. Во время работы компоненты блока питания сильно нагреваются и требуют усиленного охлаждения. Для этого используются вентиляторы, встроенные в корпус БП, и радиаторы. Большинство блоков питания используют один вентилятор типоразмера 80 или 120 мм, а работают вентиляторы довольно шумно. Причем, чем выше мощность БП, тем более интенсивный поток воздуха требуется для того, чтобы охладить его. Для снижения уровня шума в качественных блоках питания используются схемы контроля скорости вращения вентиляторов в соответствии с температурой внутри БП.

Некоторые блоки питания позволяют пользователю самому определять скорость вращения вентилятора с помощью регулятора на задней стенке БП.

Существуют такие модели БП, которые продолжают вентилировать системный блок некоторое время после выключения компьютера. Благодаря этому компоненты ПК быстрее остывают после работы.

Наличие тумблера. Выключатель на задней стенке блока питания позволяет полностью обесточить систему, если возникает необходимость вскрыть корпус компьютера, поэтому его наличие приветствуется.

Дополнительные характеристики блока питания

Высокая мощность блока питания сама по себе не гарантирует качественной работы. Помимо нее, имеют значение и другие электрические параметры.

Коэффициент полезного действия (КПД). Этот показатель говорит о том, какая доля потребляемой блоком питания энергии из электрической сети достается комплектующим компьютера. Чем ниже КПД, тем больше энергии тратится на бесполезное выделение тепла. К примеру, если КПД составляет 60%, то 40% энергии из розетки теряется. Это повышает расход электроэнергии и приводит к сильному нагреву компонентов БП, а следвательно – к необходимости усиленного охлаждения с помощью шумного вентилятора.

Хорошие блоки питания имеют КПД, равный 80% и выше. Их можно узнать по знаку «80 Plus». С недавних пор действуют три новых более строгих стандарта: 80 Plus Bronze (КПД не ниже 82%), 80 Plus Silver (от 85%) и 80 Plus Gold (от 88%).

Значительно поднять КПД блока питания позволяет модуль PFC (Power Factor Correction). Он бывает двух видов: пассивный и активный. Последний гораздо эффективнее и позволяет добиваться уровня КПД до 98%, для БП с пассивным PFC характерен КПД на уровне 75%.

Стабильность напряжения. Напряжение на линиях блока питания колеблется в зависимости от нагрузки, но при этом оно не должно выходить из определенных границ. В противном случае возможны сбои в работе системы или даже выход из строя отдельных ее компонентов. Надеяться на стабильность напряжения позволяет в первую очередь мощность блока питания.

Безопасность. Качественные блоки питания оснащаются различными системами для защиты от скачков напряжения, перегрузки, перегрева и короткого замыкания. Эти функции защищают не только блок питания, но и другие компоненты компьютера. Заметим, что наличие таких систем в блоке питания не исключает необходимости использования источников бесперебойного питания и сетевых фильтров.

Основные характеристики блока питания

На каждом блоке питания есть наклейка с указанием его технических характеристик. Основным параметром является так называемая Com­bined Power или Combined Wattage. Это предельная совокупная мощность по всем существующим линиям питания. Кроме того, имеет значение предельная мощность и по отдельным линиям. Если на какой-то линии для того, чтобы «прокормить» подключенные к ней устройства, не хватает мощности, то эти компоненты могут работать нестабильно, даже если общей мощности БП вполне достаточно. Как правило, не на всех блоках питания указывается предельная мощность по отдельным линиям, но на всех обозначена сила тока. С помощью этого параметра легко рассчитать мощность: для этого надо умножить силу тока на напряжение в соответствующей линии.

12 В. 12 вольт подается, прежде всего, на мощные потребители электроэнергии – видеокарту и центральный процессор. Блок питания должен обеспечивать на этой линии как можно большую мощность. К примеру, 12-вольтовая линия БП рассчитана на силу тока 20 А. При напряжении 12 В это соответствует мощности в 240 Вт. Высокопроизводительные видеокарты могут развивать мощность до 200 Вт и выше. Питание на них подается через две 12-вольтовые линии.

5 В. Линии с напряжением 5 В снабжают питанием материнскую плату, жесткие диски и оптические приводы ПК.

3,3 В. Линии на 3,3 В идут только на материнскую плату и обеспечивают питанием оперативную память.

Блок питания обеспечивает электроэнергией все компоненты ПК. Мы расскажем о том, как работает это устройство.

Несмотря на то, что компьютер подключается к стандартной электрической розетке, его комплектующие не могут получать энергию напрямую из силовой электросети по двум причинам.

Во-первых, в сети используется переменный ток, а компьютерным компонентам необходим постоянный. Поэтому одной из задач блока питания является «выпрямление» тока.

Во-вторых, разные компоненты компьютера для работы требуют различного напряжения питания, а некоторым необходимо сразу несколько линий с разным напряжением. Блок питания обеспечивает каждое устройство током с необходимыми параметрами. Для этого в нем предусмотрено несколько линий питания. К примеру, на разъемы питания винчестеров и оптических приводов подается напряжение 5 В для электроники и 12 В для мотора.

Характеристики блока питания

Блок питания является единственным источником электроэнергии для всех компонентов ПК, поэтому от характеристик выдаваемого им тока напрямую зависит стабильность функционирования всей системы. Основной характеристикой БП является мощность. Она должна быть, по меньшей мере, равна суммарной мощности, которую потребляют комплектующие ПК при максимальной вычислительной нагрузке, а еще лучше, если она превышает этот показатель на 100 Вт и более. В противном случае компьютер будет выключаться в моменты пиковой нагрузки или, что гораздо хуже, БП сгорит, прихватив с собой «на тот свет» другие компоненты системы.

Для большинства офисных компьютеров достаточно мощности 300 Вт. Блок питания игровой машины должен иметь мощность не менее 400 Вт – высокопроизводительные процессоры и быстрые видеокарты, а также необходимые им дополнительные системы охлаждения потребляют очень много энергии. Если в компьютере несколько видеокарт, то для его питания потребуются 500- и 650-ваттные БП. В продаже уже есть модели мощностью более 1000 Вт, но покупка их практически бессмысленна.

Нередко производители БП бессовестно завышают номинальное значение мощности, чаще всего с этим сталкиваются покупатели дешевых моделей. Советуем вам выбирать блок питания, основываясь на данных тестирования. Кроме того, мощность БП легче всего определить по весу: чем он больше, тем выше вероятность того, что реальная мощность блока питания соответствует заявленной.

Помимо общей мощности блока питания, имеют значение и другие его характеристики:

Максимальная сила тока на отдельных линиях. Общая мощность БП складывается из мощностей, которые он может обеспечить на отдельных линиях питания. Если нагрузка на одну из них превысит допустимый предел, то система потеряет стабильность даже если суммарная потребляемая мощность будет далека от номинала блока питания. Нагрузка на линии в современных системах, как правило, неравномерна. Тяжелее всех приходится 12-вольтовому каналу, особенно в конфигурациях с мощными видеокартами.

Габариты. При указании габаритов БП производители, как правило, ограничиваются обозначением форм-фактора (современный ATX, устаревший AT или экзотический BTX). Но производители компьютерных корпусов и блоков питания не всегда строго придерживаются нормы. Поэтому при покупке нового блока питания советуем сравнивать его габариты с размерами «посадочного места» в корпусе вашего ПК.

Разъемы и длина кабелей. Разъемов Molex у блока питания должно быть не меньше шести штук. В компьютере с двумя жесткими дисками и парой оптических приводов (например, пишущим DVD-RW и DVD-«читалкой») уже задействованы четыре такие разъема, а к Molex могут подключаться и другие устройства – например, корпусные вентиляторы и видеокарты с интерфейсом AGP.

Длина кабелей питания должна быть достаточной для того, чтобы они могли дотянуться до всех необходимых разъемов. Некоторые производители предлагают блоки питания, кабели которых не впаяны в плату, а подключаются к разъемам на корпусе. Это сокращает количество болтающихся в корпусе проводов, а следовательно – уменьшает беспорядок в системном блоке и способствует лучшей вентиляции его внутренностей, так как не создает помех циркулирующим внутри компьютера потокам воздуха.

Шум. Во время работы компоненты блока питания сильно нагреваются и требуют усиленного охлаждения. Для этого используются вентиляторы, встроенные в корпус БП, и радиаторы. Большинство блоков питания используют один вентилятор типоразмера 80 или 120 мм, а работают вентиляторы довольно шумно. Причем, чем выше мощность БП, тем более интенсивный поток воздуха требуется для того, чтобы охладить его. Для снижения уровня шума в качественных блоках питания используются схемы контроля скорости вращения вентиляторов в соответствии с температурой внутри БП.

Некоторые блоки питания позволяют пользователю самому определять скорость вращения вентилятора с помощью регулятора на задней стенке БП.

Существуют такие модели БП, которые продолжают вентилировать системный блок некоторое время после выключения компьютера. Благодаря этому компоненты ПК быстрее остывают после работы.

Наличие тумблера. Выключатель на задней стенке блока питания позволяет полностью обесточить систему, если возникает необходимость вскрыть корпус компьютера, поэтому его наличие приветствуется.

Дополнительные характеристики блока питания

Высокая мощность блока питания сама по себе не гарантирует качественной работы. Помимо нее, имеют значение и другие электрические параметры.

Коэффициент полезного действия (КПД). Этот показатель говорит о том, какая доля потребляемой блоком питания энергии из электрической сети достается комплектующим компьютера. Чем ниже КПД, тем больше энергии тратится на бесполезное выделение тепла. К примеру, если КПД составляет 60%, то 40% энергии из розетки теряется. Это повышает расход электроэнергии и приводит к сильному нагреву компонентов БП, а следвательно – к необходимости усиленного охлаждения с помощью шумного вентилятора.

Хорошие блоки питания имеют КПД, равный 80% и выше. Их можно узнать по знаку «80 Plus». С недавних пор действуют три новых более строгих стандарта: 80 Plus Bronze (КПД не ниже 82%), 80 Plus Silver (от 85%) и 80 Plus Gold (от 88%).

Значительно поднять КПД блока питания позволяет модуль PFC (Power Factor Correction). Он бывает двух видов: пассивный и активный. Последний гораздо эффективнее и позволяет добиваться уровня КПД до 98%, для БП с пассивным PFC характерен КПД на уровне 75%.

Стабильность напряжения. Напряжение на линиях блока питания колеблется в зависимости от нагрузки, но при этом оно не должно выходить из определенных границ. В противном случае возможны сбои в работе системы или даже выход из строя отдельных ее компонентов. Надеяться на стабильность напряжения позволяет в первую очередь мощность блока питания.

Безопасность. Качественные блоки питания оснащаются различными системами для защиты от скачков напряжения, перегрузки, перегрева и короткого замыкания. Эти функции защищают не только блок питания, но и другие компоненты компьютера. Заметим, что наличие таких систем в блоке питания не исключает необходимости использования источников бесперебойного питания и сетевых фильтров.

Основные характеристики блока питания

На каждом блоке питания есть наклейка с указанием его технических характеристик. Основным параметром является так называемая Com­bined Power или Combined Wattage. Это предельная совокупная мощность по всем существующим линиям питания. Кроме того, имеет значение предельная мощность и по отдельным линиям. Если на какой-то линии для того, чтобы «прокормить» подключенные к ней устройства, не хватает мощности, то эти компоненты могут работать нестабильно, даже если общей мощности БП вполне достаточно. Как правило, не на всех блоках питания указывается предельная мощность по отдельным линиям, но на всех обозначена сила тока. С помощью этого параметра легко рассчитать мощность: для этого надо умножить силу тока на напряжение в соответствующей линии.

12 В. 12 вольт подается, прежде всего, на мощные потребители электроэнергии – видеокарту и центральный процессор. Блок питания должен обеспечивать на этой линии как можно большую мощность. К примеру, 12-вольтовая линия БП рассчитана на силу тока 20 А. При напряжении 12 В это соответствует мощности в 240 Вт. Высокопроизводительные видеокарты могут развивать мощность до 200 Вт и выше. Питание на них подается через две 12-вольтовые линии.

5 В. Линии с напряжением 5 В снабжают питанием материнскую плату, жесткие диски и оптические приводы ПК.

3,3 В. Линии на 3,3 В идут только на материнскую плату и обеспечивают питанием оперативную память.

Блок питания персонального компьютера является основным источником энергии от которого зависит стабильная работа всей системы. Задача БП преобразовывать переменное сетевое напряжение в пониженное постоянное: 3.3 и 5В – для питания микросхем; 12В – для снабжения энергией: процессора, видеокарты, жёсткого диска, привода, кулеров системы охлаждения.

Характеристики блока питания

Мощность, Вт

Является главным параметром компьютерного блока питания. Желательно использовать БП с запасом мощности, чтобы обеспечить максимально эффективную работу системы под нагрузкой. Более мощные блоки питания обладают хорошей силой тока по линии 12 вольт, что исключает «просадки» в моменты пикового потребления энергии процессором или видеокартой.

Разъемы блока питания (стандарты ATX12V, EPS12V)

ATX12V (версия 1.3, устаревшая) – стандарт включает в себя разъёмы: 20-pin для питания материнской платы; 4-pin для питания процессора; molex-коннектор (4-pin) для питания: жесткого диска, оптического привода; floppy-коннектор (4-pin) для питания флоппи-дисковода.

ATX12V (версия 2.0 и выше) – стандарт используется в настоящее времени и включает в себя разъемы: 24-pin для питания материнской платы; 4+4-pin для питания процессора; molex (4-pin) для питания системы охлаждения, 15-pin SATA для питания: жесткого диска, оптического привода; 6-pin PCI-E и/или 8-pin PCI-E для дополнительного питания видеокарты.

EPS12V (версия 2.9 и выше) – стандарт, разработанный для серверного сегмента. Но несмотря на это, данную маркировку можно найти практически на любом компьютерном блоке питания, который обладает мощностью от 500 Ватт и имеет разъем 8-pin для питания процессора. Связано это с тем, что производители стараются подчеркнуть надежность своего БП.

Охлаждение блока питания

На данный момент, компьютерные блоки питания оснащаются вентиляторами 120 — 140 мм. Именно такой диаметр обеспечивает наилучшее охлаждение и низкий уровень шума в сравнении с кулерами 80 мм, которые имели место быть в устаревших моделях БП.

Также существуют компьютерные блоки питания без вентиляторов. Для рассеивания тепла в таких моделях применяются радиаторы. Плюс таких БП — бесшумность. Недостаток — ограничение по мощности (около 600 Вт).

Характеристики компьютерных блоков питания | BeginPC.ru

Блоку питания компьютера часто отводится незаслуженно низкая значимость в глазах пользователей компьютера, особенно среди новичков. Однако его работоспособность компьютера напрямую зависит от его стабильной работы. Давайте рассмотрим, на что стоит обращать внимание при выборе и эксплуатации блока питания компьютера.

Блок питания (БП) служит для преобразования переменного тока из сети в постоянный ток различных напряжений для питания компонентов компьютерной системы. В дополнение к сказанному, блок питания обеспечивает определенную защиту от помех и участвует в охлаждении компьютерного корпуса, если расположен в его верхней части.

От его качества и стабильности характеристик напрямую зависит работоспособность компьютера. Очень часто в различных глюках вроде бы связанных с другими компонентами компьютера виновен блок питания компьютера. Хотя начинающие пользователи компьютера грешат на него в последнюю очередь. У него может не хватать мощности в определенные моменты, так как со временем характеристики электронных компонентов ухудшаются или вы установили в систему новые комплектующие, например дополнительную память. Так же следует помнить, что дешевые блоки питания от неизвестных производителей на практике выдают гораздо меньшую мощность, чем написано на их этикетках.

Есть еще один момент, который необходимо учитывать при выборе компьютерного блока питания. Как уже говорилось выше, блок питания выдает несколько напряжений. В современных блоках это 3,3, 5 и 12в. Соответственно по каждой линии питания есть своя максимальная мощность, которую он может обеспечить, причем напряжение +12в может быть разделено на несколько линий питания. Поэтому, когда указывается мощность блока питания 400 Вт, то имеется в виду суммарная долговременная мощность по всем каналам (пиковая мощность естественно больше), причем она меньше арифметической суммы мощности по отдельным каналам. Следовательно, возможна ситуация, когда по какой-нибудь линии будет перегрузка, а остальные слабо нагружены и, несмотря на то, что в сумме компьютер будет потреблять меньше 400 Вт, он будет работать нестабильно. Всю информацию о количестве линий и распределения нагрузки по ним можно увидеть на этикетке блока питания или на сайте производителя.

Стандарты

В современных блоках питания стандарта ATX их электрические характеристики и размеры стандартизованы. Однако имеется несколько версий стандарта и определенная свобода производителей в выборе количества и наличия разъемов у компьютерного блока питания. Поэтому необходимо подбирать блок под имеющуюся материнскую плату и остальные компоненты компьютерной системы.

Например, разъем для подключения к материнской плате может быть 20 или 24-штырьковым, причем он может быть не цельным, а разборным 20+4 для возможности подключения более старых плат. Современным материнским платам требуется отдельный 4-х штырьковый разъем для питания процессора и могут понадобиться дополнительные 6 или 8-штырьковые разъемы питания материнской платы.

В зависимости от используемых жестких дисков и CD-привода требуются определенное количество разъемов molex и/или sata-разъемов. Видеокарта тоже может требовать разное количество разъемов для своего питания. Так же следует учитывать длину проводов и расстояние между разъемами. Все это необходимо учитывать при выборе блока питания, хотя часть несоответствий можно решить с помощью переходников.

Еще одной важной темой является эффективность блока питания компьютера, то есть насколько эффективно он преобразует сетевое напряжение в постоянное для питания электронных компонентов. Ответить на этот вопрос позволяет сертификация «80 PLUS» показывающая эффективность работы блока питания при различных режимах нагрузки.

Тип сертификации 80 PLUS 230 В

Степень загрузки блока 10% 20% 50% 100%
80 PLUS Только для 115 В, выше 80%
80 PLUS Bronze 81% 85% 81%
80 PLUS Silver 85% 89% 85%
80 PLUS Gold 88% 92% 88%
80 PLUS Platinum 90% 94% 91%
80 PLUS Titanium 90% 94% 96% 91%

Другими словами, чтобы блок питания выдавал 500 Вт ему нужно потратить примерно 588 Вт из сети в зависимости от его сертификата. Эта разница просто уйдет в тепло, дополнительно нагревая компьютер, а так же будет посчитана электрическим счетчиком и оплачена из вашего кармана. Следовательно, чем эффективней блок питания, тем лучше, но в то же время он становится дороже. Узнать какому сертификату соответствует блок можно на его этикетке.

Характеристики блока питания компьютера

Помимо рассмотренных выше характеристик, есть еще некоторые моменты, которые могут повлиять на ваш выбор. Давайте их тоже кратко рассмотрим.

Производитель блока питания. Стоит покупать только продукцию известных брендов и это не пустые слова. Дело даже не в том, что продукция «неизвестной» компании может сломаться через несколько месяцев, гораздо хуже, что информация с наклейки может быть очень далека от действительности и блок обозначенный как 450 ватный может выдавать только 300 честных ватт со всеми вытекающими последствиями. Второй момент заключается в том, что у безымянного блока могут сильно плавать напряжения относительно своих номинальных значений, что может выливаться в сбои в работе оборудования.

Способность вырабатывать требуемое напряжение в границах стандартов в различных режимах работы. Наиважнейшие качество определяющее стабильность работы всей системы. Проверить возможно только экспериментальным путем. Некоторые сайты публикуют тесты блоков питания, сделанные своими силами.

Мощность блока питания должна быть не слишком маленькой и не слишком большой. Если мощности не хватает, то все понятно, а вот с обратным вариантом, все не так очевидно. Помимо большей стоимости, он будет тратить в пустую электричество, а так же будет очень слабо нагружен, что плохо в силу особенностей их конструкции. Посчитать примерную требуемую мощность блока питания можно исходя из суммарной мощности используемых в компьютере комплектующих или воспользоваться каким-нибудь калькулятором для расчета мощности блока питания компьютера которых в интернете множество.

Наличие коррекции фактора мощности или Power Factor Correction (PFC) по-английски. Служит для снижения нагрузки на электрическую сеть и в некотором роде стабилизирует напряжение на входе блока питания. Бывает пассивным и активным, последние ставят в более качественные изделия.

Модульная система кабелей. В некоторых блоках питания кабели идущие из него являются быстросъемными. Это позволяет подключить только необходимое их количество, что облегчает доступ внутрь компьютерного корпуса и улучшает его вентиляцию.

Уровень шума. Компьютерный блок питания во время своей работы нагревается, поэтому в подавляющем большинстве моделей применяется охлаждение в виде вентиляторов (кулеров). Их задача засасывать воздух изнутри корпуса компьютера, прогонять через корпус блока питания и выбрасывать горячий воздух наружу. Дополнительная сложность состоит в том, что засасываемый воздух уже нагрет другими компонентами компьютерной системы, поэтому и говорят, что блок питания участвует в охлаждении всего компьютера. Количество, размеры, скорость и алгоритм работы кулеров могут быть различные. В одном будет один 80-ти миллиметровый вентилятор, в другом уже два, на вдув и выдув, а в третьем один, но 120-ти миллиметровый вентилятор. Скорость кулера может быть постоянной или меняться по какому то алгоритму. Все это влияет на уровень шума производимый блоком питания во время своей работы. Однако есть общее правило, что чем больше размер вентилятора, тем ему требуется меньшая скорость вращения для создания одинакового воздушного потока. Другими словами, при прочих равных блок питания компьютера со 140 мм вентилятором будет тише, чем такой же, но с 80 мм.

Есть отдельная категория блоков питания с пассивным охлаждением или по-другому безвентиляторных. Их охлаждение осуществляется за счет массивных радиаторов выполненных заодно с корпусом, однако максимальная мощность их сильно ограничена, а цена довольно высокая. Хотя недостаток мощности можно обойти, установив в компьютер два блока питания и синхронизировав их работу.

Вот и все основные моменты, на которые стоит обращать внимание при выборе блока питания компьютера. Так же в сети можно найти множество обзоров, где проверяются реальные характеристики конкретных моделей относительно заявленных производителем.

О нас

Основанная в 1979 году в Хьюстоне, штат Техас, компания Power Supply Components, Inc. начала скромную деятельность в области продажи оборудования и запчастей для передачи энергии. Быстрый рост и крупные соглашения о складских запасах позволили лучше обслуживать нашу растущую клиентскую базу. Расширение также даст возможность увеличить портфель предлагаемых продуктов.

В нашу продуктовую линейку было добавлено

уплотнительных колец, что дало нам большую глубину и ширину, что позволило нам выйти на большую часть наших рынков.Дополнительный инвентарь и увеличившаяся клиентура вызвали необходимость в более крупном предприятии, и Компоненты источника питания подверглись бы первой из трех переездов. Меняя времена и видя возможности более сильного роста на рынке уплотнений, Power Supply Components в конечном итоге прекратит выпуск продуктовых линий для передачи электроэнергии, чтобы сосредоточиться на том, чтобы стать электростанцией для распределения уплотнительных колец. Поскольку основные усилия сосредоточены в Техасе, регионах Среднего Юга, Юго-Запада и побережья Мексиканского залива, компания Power Supply Components также достигла общенационального объема продаж.

Power Supply Components — первая компания в регионе, имеющая на складе метрические уплотнительные кольца. Мы являемся единственной организацией, занимающейся производством нарезки на заказ по размеру V-образной набивки змеевика, и одной из немногих компаний, занимающихся вулканизацией уплотнительных колец из самых разных материалов и размеров. С увеличением количества запросов от клиентов, гидравлические уплотнения и комплекты уплотнений были добавлены к предлагаемой продукции, а также изготовлены на заказ. Для удовлетворения растущих потребностей также была внедрена программа комплектации, ориентированная на конкретного клиента.

За более чем 40 лет работы в бизнесе мы научились свободно владеть процедурами импорта и экспорта, чтобы лучше удовлетворять потребности нашей распределительной сети в нефтегазовой, промышленной, гидравлической, нефтехимической, пищевой и многих других отраслях. отрасли. Компания Power Supply Components гордится своей базирующейся в Техасе и принадлежащей Хьюстоне компанией, в настоящее время хранящая более 40 000 наименований товаров на территории площадью около 30 000 квадратных футов. С 24 сотрудниками и 100-летним опытом работы в отрасли мы уделяем особое внимание обслуживанию.

Источники питания постоянного тока

— Введение

Общие сведения об источниках питания постоянного тока:

блок-схема питания постоянного тока

Из соображений экономии электроэнергия вырабатывается, передается и распределяется почти исключительно в виде переменного тока, но для работы большинства электронных устройств и схем требуется источник постоянного тока. Для этого можно использовать сухие элементы и батареи. Несомненно, они обладают преимуществами портативности и отсутствия пульсаций, но у них низкое напряжение, они требуют частой замены и дороги по сравнению с обычными источниками питания постоянного тока.

В наши дни почти все электронное оборудование включает в себя схему, преобразующую источник переменного тока в источник постоянного тока. Часть оборудования, преобразующая переменный ток в постоянный, называется источником постоянного тока. Вообще на входе блока питания стоит силовой трансформатор. За ним следует выпрямитель (диодная схема), сглаживающий фильтр, а затем цепь регулятора напряжения .

Как видно из блок-схемы, основной источник питания состоит из четырех элементов, а именно трансформатора , выпрямителя , выпрямителя , фильтра , фильтра , и регулятора , вместе взятых.Выход источника постоянного тока используется для обеспечения постоянного постоянного напряжения на нагрузке. Кратко обозначим функции каждого из элементов источника постоянного тока.

Трансформатор используется для повышения или понижения (обычно для понижения) напряжения питания в соответствии с потребностями твердотельных электронных устройств и цепей, питаемых от источника постоянного тока. Он может обеспечить изоляцию от линии питания — важное соображение безопасности. Он также может включать внутреннее экранирование для предотвращения попадания нежелательного сигнала электрического шума на линии электропередачи в источник питания и возможного нарушения нагрузки.

Что такое вообще выпрямитель?

Выпрямитель — это устройство, которое преобразует синусоидальное переменное напряжение в положительное или отрицательное пульсирующее постоянное напряжение. Диод с P-N переходом, который проводит при прямом смещении и практически не проводит при обратном смещении, можно использовать для выпрямления , то есть для преобразования переменного тока в постоянный. Для выпрямителя обычно требуется один, два или четыре диода. Выпрямители могут быть либо однополупериодными выпрямителями , либо двухполупериодными выпрямителями ( центральный отвод или мост ).

Выходное напряжение из схемы выпрямителя имеет пульсирующий характер, т. Е. Оно содержит нежелательные составляющие переменного тока (составляющие частоты питания f и ее гармоники) наряду с составляющей постоянного тока. Для большинства целей электроснабжения требуется постоянное постоянное напряжение, чем то, которое обеспечивает выпрямитель. Для уменьшения составляющих переменного тока из выходного напряжения выпрямителя требуется схема фильтра .

Таким образом, фильтр — это устройство, которое пропускает составляющую постоянного тока в нагрузку и блокирует составляющие переменного тока на выходе выпрямителя.Фильтр обычно состоит из реактивных элементов цепи I, таких как конденсаторы и / или катушки индуктивности и резисторы. Величина выходного постоянного напряжения может изменяться в зависимости от входного переменного напряжения или величины тока нагрузки. Таким образом, на выходе комбинации фильтров выпрямителя требуется стабилизатор напряжения, чтобы обеспечить почти постоянное постоянное напряжение на выходе регулятора. Стабилизатор напряжения может быть построен из стабилитрона и / или дискретных транзисторов, и / или интегральных схем (ИС).Его основная функция — поддерживать постоянное выходное напряжение постоянного тока. Однако он также отклоняет любые пульсации переменного напряжения, которые не удаляются фильтром. Регулятор может также включать в себя защитные устройства, такие как защита от короткого замыкания, ограничение тока, тепловое отключение или защита от перенапряжения.

Источники питания — БП | RS Components

У нас есть широкий выбор блоков питания (БП) для использования в различных бытовых и промышленных приложениях. В наш ассортимент входят адаптеры питания AC-DC и блоки питания для настольных компьютеров, подходящие для бытового применения, а также настольные блоки питания, блоки питания для монтажа на DIN-рейку и панели, а также блоки питания с переключателем.

Что такое блок питания?

Источники питания — важный аспект любого электрического оборудования, обеспечивающий надежное питание машин, компьютеров и других технологических устройств. Источник питания изменяет источник электрического тока, например вилку сетевого шнура, на правильное напряжение, частоту и ток, необходимые для безопасной работы оборудования.

Как работают блоки питания?

Источник питания используется для снижения напряжения в сети или трехфазном электричестве, часто при 240 или 440 В переменного тока до допустимого напряжения, например 12 В постоянного тока.Блок питания также преобразует текущий рейтинг в форме AMPS в уровень, безопасный для устройства, которое должно быть запитано.

В чем разница между типами блоков питания?

Существует три основных типа источников питания: нерегулируемый, линейный и импульсный.

Нерегулируемые источники питания — это самый простой тип, они обычно выдают большое количество пульсаций напряжения (то есть быстро меняющуюся нестабильность) на выходной мощности постоянного тока. Если входное напряжение изменяется, выходное напряжение будет изменяться пропорционально.Преимущество нерегулируемого источника питания в том, что он доступен по цене, прост и эффективен. Линейный источник питания аналогичен по конструкции нерегулируемому источнику питания с преимуществом дополнительной транзисторной схемы для регулирования выходного напряжения до фиксированного напряжения. Импульсный источник питания, также известный как импульсный источник питания, работает путем стабилизации электрического напряжения в сети, чтобы обеспечить чистое, эффективное и стабильное выходное напряжение.

Что такое КПД блока питания?

Эффективность источника питания известна как количество мощности, фактически предоставляемой внутренней схеме, деленное на количество мощности, потребляемой от сети.Если блок питания имеет КПД 50% и должен обеспечивать мощность 50 Вт, 100 Вт будет потребляться от основного источника питания. Дополнительные 50 Вт теряются в виде тепла. Блок питания с КПД 90% потребляет 56 Вт при тех же обстоятельствах.

В каких отраслях можно использовать источники питания?

Вот некоторые общие отрасли и условия, в которых можно использовать источники питания:

  • Машиностроение и панельное строительство
  • Техническое обслуживание
  • Морское и морское строительство
  • Военное дело и оборона
  • Автомобилестроение
  • Электропроводка
  • Внутреннее производство
  • Пищевая промышленность и напитки
  • Производство

Встраиваемые блоки питания | Электронные компоненты.Дистрибьютор, интернет-магазин — Transfer Multisort Elektronik

Блоки питания для встраивания

Встроенные источники питания — это лишь одна из многих категорий источников питания , представленных на рынке. Как следует из названия, встроенные блоки питания предназначены для дальнейшей интеграции или включения в более крупную систему. Их можно использовать для питания всех видов устройств, машин, схем, созданных любителями, таких как 3D-принтеры, а также специализированных роботов, которые все чаще используются во многих отраслях промышленности.

Выбор решений по электроснабжению

При выборе блока питания самое главное знать, для чего он предполагается использовать, и определить параметры цепи, в которой он будет питать. Наиболее важным аспектом является выходное напряжение, выраженное в вольтах [В]. Большинство таких устройств, за исключением устройств специального назначения, имеют на выходе постоянный ток. Это связано с тем, что подавляющее большинство электрического и электронного оборудования и устройств питаются от этого типа энергии.Слишком высокое или слишком низкое выходное напряжение может привести к повреждению компонентов, находящихся под напряжением, или самого источника питания. Некоторые источники питания могут регулировать выходное напряжение, чтобы его можно было согласовать с конкретной системой. Регулировка выходного напряжения в таких источниках питания может выполняться с помощью внешнего управляющего сигнала, часто в диапазоне от 1 до 5,5 В постоянного тока, или с помощью простого потенциометра. Конечно, не менее важно и напряжение питания самого блока питания, но чаще всего это будет переменный ток (переменный ток) с напряжением 230 В, поступающий от электросети.

Другой важный параметр — ток на выходе блока питания. Максимальная токовая нагрузка, выраженная в амперах [A], указывает максимальный электрический ток, который данный источник питания может генерировать при нормальной работе. Это значение должно быть больше (или, в некоторых крайних случаях, равно) тока, необходимого для системы, на которую подается питание. Источник питания, работающий в пределах своей максимальной мощности, будет выделять значительное количество тепла, которое может повредить его компоненты при длительном воздействии, особенно если отсутствует защита от перегрузки или перегрева.Для рекомендуется выбрать источник питания с более высокой допустимой нагрузкой по току, чем требуется для , прежде всего, чтобы он не работал на верхнем пределе своей текущей мощности, но также так, чтобы при расширении системы он не работал. привести к ситуации, когда необходимо заменить существующий блок питания на новый с большей токовой нагрузкой.

Параметр, который тесно связан с выходным напряжением и максимальной силой тока, — это мощность, которая указывается в ваттах [Вт].В случае постоянного напряжения это не что иное, как произведение напряжения и выходной силы тока данного источника питания. Для переменного тока не забудьте умножить среднеквадратичные значения этих параметров друг на друга. Мощность в ваттах почти всегда указывается для удобства сравнения, какой источник питания более эффективен.

Другой аспект, который иногда упускают из виду, — это диапазон температур, в котором может работать данный блок питания. Большинство встроенных источников питания, скорее всего, будут помещены в стабильные, удобные условия, близкие к комнатной температуре.Однако для некоторых приложений может потребоваться работа при отрицательных температурах или в среде, где температура будет значительно выше. Существуют блоки питания, которые могут эффективно работать при -55 ° C или 85 ° C. Если ваш источник питания может быть подвержен таким условиям, не упускайте из виду этот аспект при выборе.

Блоки питания встроенные трансформаторные

Основными двумя типами источников питания постоянного тока являются импульсные блоки питания и трансформаторные блоки питания .Это разделение связано с различиями в их конструкции и способах обработки тока. Источник питания трансформатора , часто называемый линейным источником питания, основан, как следует из названия, на трансформаторе, который прямо на входе источника питания масштабирует переменное напряжение, обычно 230 В переменного тока, до переменного напряжения меньшее значение. Затем он выпрямляется мостовым выпрямителем, чтобы получить постоянный ток, фильтруемый и соответствующим образом контролируемый внутренними системами, которые обеспечивают постоянное выходное напряжение с минимально возможными помехами.Эти типы источников питания имеют низкую пульсацию и шум на выходе и, особенно низкочастотные источники питания, относительно недороги. Их самым большим недостатком является их большой размер и вес, так как они в несколько раз тяжелее импульсных источников питания и определенно больше при той же мощности. Они также менее эффективны из-за тепловых потерь, связанных с вихревыми токами в сердечнике трансформатора.

Встроенные импульсные блоки питания

В импульсных источниках питания входное напряжение немедленно выпрямляется для получения постоянного тока высокого напряжения, который затем фильтруется и переключается с частотой от 10 до 100 кГц через силовые транзисторы для генерации импульсов переменного тока.Это обязательно, потому что на следующем этапе это напряжение подается и масштабируется через относительно небольшой трансформатор до гораздо более низкого напряжения переменного тока. Затем, чтобы его максимально сгладить, перед тем, как покинуть источник питания, он снова выпрямляется и фильтруется через LC-фильтр (индуктор-конденсатор). Надлежащее выполнение этих операций обеспечивается соответствующей системой внутреннего контроля . Несомненным преимуществом импульсных блоков питания по сравнению с трансформаторными блоками питания является гораздо меньший вес и меньшие габариты.Они также имеют более высокий выход по току для каждого из возможных выходных напряжений, то есть высокую удельную мощность, и они дешевле, когда речь идет о производстве источников питания с большей мощностью. Недостатком этих устройств может быть повышенный шум и пульсации на выходе, особенно если речь идет о высокочастотных помехах.

Блоки питания со встроенным буфером

Буферные блоки питания — это специальные типы встроенных блоков питания. У них есть дополнительный вход, который используется для подключения аккумуляторных батарей, часто в виде классической свинцово-кислотной батареи .Он способен поддерживать работу запитанного устройства в случае сбоев, колебаний и падений напряжения питания от электросети. Источники питания этого типа чаще всего используются в различных отраслях промышленности и на заводах для обеспечения бесперебойного питания таких систем, как контроль доступа, регистрация рабочего времени или электронные дверные замки, обеспечивая непрерывный доступ в помещения в здании. Существуют модели, которые продаются в специально разработанных корпусах для аккумуляторов определенной емкости, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, как их разместить в системе.

Источники питания и системы аварийного питания

Еще одним специализированным типом источников питания являются блоки питания и системы аварийного питания . Как и у буферных источников питания, у них есть дополнительный слот для батарей, который служит резервным источником питания. В результате обнаружения сбоя питания в сети блок питания автоматически переключается на работу от батареи, преобразуя постоянный ток низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения и, таким образом, поддерживая подачу питания к подключенным к нему устройствам.При обсуждении этого типа источников питания часто можно встретить термин «чистая синусоида». Он часто используется при описании устройств, преобразующих постоянный ток батареи в переменный ток 230 В, который используется для питания большинства электрических и электронных устройств. Устройства, в документации которых не упоминается чистая синусоида, чаще всего генерируют переменный ток 230 В в форме трапециевидного сигнала, который фактически только имитирует синусоидальную форму волны электросети, поэтому некоторые устройства могут работать или не работать некорректно.

Встраиваемые промышленные блоки питания

Мы также можем выделить промышленные блоки питания, которые по своей конструкции и клеммам напоминают блоки питания для стандартных настольных компьютеров. У них есть выходы с постоянным напряжением -12V, -5V, 3.3V, 5V, 12V и разъемы материнской платы ATX , а также разъемы MOLEX или AMP . В основном они используются для питания промышленных компьютеров, которые должны отвечать определенным требованиям с точки зрения надежности, устойчивости к помехам и другим нежелательным внешним факторам.

Существуют различные типы монтажа встроенных источников питания, которые иногда могут иметь большое значение. В промышленных приложениях чаще всего используются блоки питания, которые будут устанавливаться на DIN-рейку, в то время как для бытовых приложений (например, для питания светодиодного освещения) вы можете найти блоки питания в корпусе, предназначенном для скрытого монтажа. Чаще всего буферные блоки питания размещаются в специальном корпусе, приспособленном для настенного монтажа, также существуют трансформаторные блоки питания, предназначенные для винтового монтажа.Кроме того, доступны как панельные, так и монтируемые на печатные платы устройства.

Большинство источников питания имеют различные типы защиты. Здесь можно выделить защиту от перегрузки, короткого замыкания, перегрева, перенапряжения, а также (в специализированных источниках питания) защиту от обратной полярности подключенного аккумулятора, его чрезмерной разрядки и перезарядки.

Блоки питания

могут иметь различные электрические соединения, такие как клеммные колодки или встроенные кабели, а также дополнительные функции и аксессуары.Существует много способов настроить выделенный источник питания — все зависит в основном от предполагаемого использования, условий эксплуатации, других компонентов системы и устройств, которые будут питаться, поэтому вам следует учитывать ряд факторов, которые помогут вам выбрать источник питания. который соответствует как можно большему количеству заранее установленных правил.

Выбор правильных пассивных и дискретных компонентов для максимальной производительности системы

Выбор активных и пассивных компонентов имеет огромное влияние на общую производительность источника питания.Эффективность, выделяемое тепло, физический размер, выходная мощность и стоимость будут так или иначе зависеть от выбранных внешних компонентов. В этой статье описываются наиболее важные спецификации, которые разработчик должен понимать для следующих внешних пассивных и активных компонентов в типовой конструкции SMPS: резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, диодов и полевых МОП-транзисторов.

Импульсные источники питания

(SMPS) в значительной степени стали стандартом де-факто для создания нескольких шин питания, где эффективность имеет первостепенное значение.Это особенно актуально для портативных приложений с батарейным питанием, где длительное время автономной работы имеет решающее значение.

Есть много разных способов спроектировать силовую цепь. Мы можем использовать понижающие (понижающие) преобразователи, повышающие (повышающие) преобразователи, понижающие / повышающие преобразователи (повышающие и понижающие) и множество других топологий. Их всех объединяет потребность в хорошо отлаженных внешних активных и пассивных компонентах, чтобы система работала оптимально.

Для некоторых решений на базе ИС питания может потребоваться всего три внешних компонента, например понижающий стабилизатор ADP2108.Поскольку он имеет внутренние переключатели питания, для этого импульсного регулятора требуется только три внешних компонента: входной и выходной конденсатор и одна катушка индуктивности. Верхний предел внешних компонентов практически безграничен, в зависимости от топологии и требований к питанию. При рассмотрении стоимости, производительности и надежности системы проектировщику важно знать, какие параметры имеют решающее значение для выбора правильных компонентов.

Резисторы

Резисторы

широко известны, и их влияние на ИИП довольно ограничено.Однако там, где они используются, важно понимать их потенциальное воздействие. Это и есть обратная связь, компенсация и измерение тока.

При использовании регулируемого регулятора будет использоваться схема внешнего резисторного делителя для деления выходного напряжения для обеспечения обратной связи для регулятора. Здесь играет роль допуск резистора, а также температурные коэффициенты резистора (tempco). Новые ПЛИС и процессоры с более низким напряжением ядра требуют более жестких допусков на напряжение питания.Для ПЛИС с напряжением ядра 1 В допуск 5% составляет всего 50 мВ.

На рисунке 1 мы показываем, как допуск резистора, а также температурные коэффициенты резистора могут существенно повлиять на ваш окончательный проект.

Рисунок 1.

Понижающий стабилизатор ADP2301 имеет опорное напряжение 0,8 В. Выходное напряжение будет

Если мы определим коэффициент усиления схемы равным

При проектировании для выходного напряжения 1 В выберем R2 = 10 кОм и рассчитаем R1 = 2.5 кОм. Коэффициент усиления схемы составит

.

При использовании резисторов с допуском 5% и запасом на худой случай, наш выигрыш составит

.

Это составляет ± 2% отклонения выходного напряжения. В системе, требующей 5% допустимого напряжения питания, мы уже израсходовали большую часть нашего бюджета ошибок.

Та же конструкция с резисторами с допуском 1% имеет погрешность ± 0,4%.

Температурный коэффициент резистора также вызовет ошибку в системе.Если R1 рассчитан на +100 ppm / ° C, а R2 рассчитан на –100 ppm / ° C, повышение температуры на 100 ° C добавит дополнительную ошибку 0,4%. По этим причинам рекомендуются резисторы с допуском 1% или лучше. Резисторы с температурным коэффициентом до 10 ppm / ° C легко доступны, но увеличивают стоимость системы.

Конденсаторы

Конденсаторы

выполняют несколько функций в проектах SMPS: накопление энергии, фильтрация, компенсация, программирование плавного пуска и т. Д. Как и во всех реальных устройствах, существуют паразитные конденсаторы, о которых разработчик должен знать.В контексте накопления и фильтрации энергии SMPS двумя наиболее важными паразитами являются эффективное последовательное сопротивление (ESR) и эффективная последовательная индуктивность (ESL). На рисунке 2 показан упрощенный чертеж реального конденсатора.

Рисунок 2.

Зависимость полного сопротивления идеального конденсатора от частоты будет монотонно уменьшаться с увеличением частоты. На рисунке 3 показана зависимость импеданса от частоты для двух разных конденсаторов емкостью 100 мкФ. Один из них — алюминиевый электролитический, другой — многослойный керамический конденсатор.Как и ожидалось, на низких частотах импеданс монотонно падает с увеличением частоты. Однако из-за ESR на некоторой частоте это сопротивление достигает минимума. По мере того, как частота продолжает увеличиваться, конденсатор начинает вести себя больше как катушка индуктивности, и сопротивление будет увеличиваться по частоте. Кривые зависимости импеданса от частоты называются кривыми «ванны», и все реальные конденсаторы ведут себя таким же образом.

Рисунок 3.

На рисунке 4 показаны функции конденсатора в конструкции понижающего преобразователя.Входной конденсатор будет воспринимать большие прерывистые токи пульсации. Этот конденсатор должен быть рассчитан на высокие токи пульсаций (низкий ESR) и низкую индуктивность (ESL). Если ESR входного конденсатора слишком высокое, это вызовет рассеяние мощности I * R внутри конденсатора. Это снизит эффективность преобразователя и потенциально приведет к перегреву конденсатора. Прерывистый характер входного тока также будет взаимодействовать с ESL, вызывая скачки напряжения на входе. Это внесет в систему нежелательный шум.Выходной конденсатор понижающего преобразователя будет испытывать постоянные токи пульсации, которые, как правило, невелики. ESR следует поддерживать на низком уровне для наилучшего КПД и переходного отклика при нагрузке.

Рисунок 4.

На рисунке 5 показана функция разделительного конденсатора в повышающем преобразователе. На входном конденсаторе будет непрерывная пульсация тока. Конденсатор следует выбирать с низким ESR, чтобы минимизировать пульсации напряжения на входе. Выходной конденсатор будет воспринимать большие прерывистые токи пульсации.Здесь требуются конденсаторы с низким ESR и низким ESL.

Рисунок 5.

В повышающем-понижающем преобразователе на входных и выходных конденсаторах наблюдаются прерывистые токи пульсации. В этой топологии необходимо использовать конденсаторы с низким ESR и низким ESL.

Может быть разумным использовать несколько конденсаторов параллельно для увеличения емкости. Емкость добавлю параллельно. Кроме того, параллельно будут уменьшаться ESR и ESL. Используя два (или более) конденсатора параллельно, вы получите большую емкость, меньшую индуктивность и сопротивление.Во многих случаях это единственный способ получить требуемую высокую емкость и низкое ESR для удовлетворения проектных требований.

Использование онлайн-инструмента проектирования, такого как ADIsimPower от Analog Devices, учтет эти компромиссы и поможет вам оптимизировать дизайн.

Существует множество различных типов конденсаторов на выбор. Электролитический алюминий, тантал и многослойная керамика — три наиболее часто используемых типа. Как и в случае с большинством инженерных решений, выбор правильного типа — это ряд компромиссов.

Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют большие значения по низкой цене. Они представляют собой лучшую стоимость / мкФ из всех вариантов. Главный недостаток алюминиевых электролитических конденсаторов — высокое ESR, которое может составлять порядка нескольких Ом. Обязательно используйте конденсаторы переключаемого типа, так как они будут иметь более низкое ESR и ESL, чем их аналоги общего назначения. Алюминиевые электролитические конденсаторы также зависят от электролита, который со временем может высыхать, что сокращает срок их службы.

В танталовых конденсаторах

в качестве диэлектрика используется танталовый порошок.Они предлагают большие значения в меньших корпусах, чем эквивалентный алюминиевый конденсатор, хотя и по более высокой цене. ESR обычно находится в диапазоне 100 мОм, что ниже, чем у алюминия. Поскольку они не используют жидкий электролит, их срок службы больше, чем у алюминиевых электролитов. По этой причине они популярны в приложениях с высокой надежностью. Танталовые конденсаторы чувствительны к импульсным токам и иногда требуют последовательного сопротивления для ограничения пусковых токов. Будьте осторожны, чтобы не выходить за пределы рекомендованных изготовителями номинальных значений импульсного тока и номинального напряжения.Выходом из строя танталовых конденсаторов может стать возгорание пламенем.

Многослойный керамический конденсатор (MLCC) предлагает чрезвычайно низкие значения ESR (<10 мОм) и ESL (<1 нГн) в небольшом корпусе для поверхностного монтажа. Доступны MLCC размером до 100 мкФ, хотя физический размер и стоимость увеличиваются для значений> 10 мкФ. Помните о номинальном напряжении MLCC, а также о диэлектрике, используемом в их конструкции. Фактическая емкость будет изменяться в зависимости от приложенного напряжения, называемого коэффициентом напряжения, и это изменение может быть очень большим в зависимости от выбранного диэлектрика.На рисунке 6 показана зависимость емкости от приложенного напряжения для трех разных конденсаторов. Диэлектрик типа X7R обеспечивает наилучшие характеристики и настоятельно рекомендуется. Керамические конденсаторы из-за пьезоэлектрических характеристик диэлектрика чувствительны к вибрации печатной платы, а генерируемый шум напряжения может нарушить чувствительные аналоговые схемы, такие как системы ФАПЧ. В этих чувствительных приложениях лучшим выбором могут быть танталовые конденсаторы, невосприимчивые к воздействию вибрации.

Рисунок 6.

Катушки индуктивности

Катушка индуктивности — это элемент накопления магнитной энергии, который обычно состоит из проволочной катушки, намотанной на ферромагнитный сердечник.Ток, протекающий через катушку индуктивности, вызывает магнитное поле в сердечнике. Это магнитное поле является механизмом накопления энергии. Поскольку ток в катушке индуктивности не может изменяться мгновенно, при приложении напряжения к катушке индуктивности ток будет нарастать. На рисунке 7 показана форма волны тока в катушке индуктивности.

Рисунок 7.

Когда переключатель замыкается, на катушке индуктивности появляется полное напряжение (В). Ток в катушке индуктивности будет нарастать со скоростью V / L. Когда переключатель разомкнут, ток будет падать с той же скоростью, и при схлопывании магнитного поля будет генерироваться большое напряжение.Это магнитное поле является механизмом накопления энергии. Упрощенная модель катушки индуктивности представлена ​​на рисунке 8.

Рисунок 8.

Помимо индуктивности, имеется последовательное сопротивление (DCR), а также шунтирующая емкость. DCR в основном зависит от сопротивления катушки провода и будет важен при расчете потерь мощности в катушке индуктивности. Шунтирующая емкость вместе с индуктивностью может вызвать саморезонанс катушки индуктивности. Собственную резонансную частоту можно рассчитать из

Хорошее практическое правило — поддерживать частоту переключения в десять раз ниже собственной резонансной частоты индуктора.Для большинства дизайнов это не будет проблемой.

Потери мощности внутри индуктора вызовут повышение температуры внутри индуктора, а также потерю эффективности. Есть две основные категории потерь мощности в индукторах. Дизайнеры должны понимать и то, и другое. Потери сопротивления обмотки (DCR) — это просто потери I 2 × R в проводнике. Их также называют потерями в меди. Другие факторы, влияющие на потери мощности в индукторах, известны как потери в сердечнике. Потери в сердечнике представляют собой комбинацию магнитного гистерезиса и вихревых токов внутри сердечника.Потери в сердечнике гораздо сложнее подсчитать, и они могут даже не быть указаны в техническом паспорте, но приведут к рассеянию мощности и повышению температуры внутри сердечника. Компания Analog Devices получила информацию о потерях в сердечнике от производителей индукторов и включила ее в свой онлайн-инструмент для проектирования ADIsimPower. Это позволит получить точную информацию о потерях в сердечнике и их влиянии на общую конструкцию SMPS.

На рис. 9 показано, как работают катушки индуктивности как в понижающем, так и в повышающем режимах источников питания.Основная функция катушки индуктивности — накопление энергии, но она также действует как фильтр. Выбор значения индуктивности начинается с определения максимального желаемого тока пульсаций. Хорошей отправной точкой является использование 30% постоянного тока нагрузки для понижающих преобразователей и 30% входного постоянного тока для повышающих преобразователей. Таким образом, значение индуктивности можно рассчитать, используя уравнения на Рисунке 9.

Рисунок 9.

Допуски индуктивности могут достигать ± 30% при заводской настройке, поэтому обязательно включите это в свои расчеты.Также обязательно выбирайте индуктор с

, где Isat — ток насыщения катушки индуктивности. Ток насыщения — это ток, при котором индуктивность падает на определенный процент. Этот процент зависит от производителя и составляет от 10% до 30%. При выборе индуктора обязательно обратите внимание на изменение тока насыщения при изменении температуры, так как ваш индуктор, вероятно, будет работать при высокой температуре. Работа с уменьшением индуктивности на 10% обычно является приемлемой, если это наихудший сценарий.Использование индукторов большего размера, чем необходимо, займет больше места на печатной плате и, как правило, дороже. Более высокая частота коммутации позволит использовать катушки индуктивности меньшего номинала.

В индукторах для ИИП используются два основных материала сердечника, а именно порошковое железо и твердый феррит. Сердечник из порошкового железа имеет воздушные зазоры внутри материала, которые обеспечивают «мягкую» кривую насыщения. Из-за мягкого отклика на насыщение катушки индуктивности, в которых используется этот материал сердечника, лучше подходят для приложений, требующих больших мгновенных токов.

Катушки индуктивности

с ферритовым сердечником насыщаются быстрее, но они более дешевы и имеют меньшие потери в сердечнике.

Выбор правильного значения индуктивности для вашей схемы — непростой расчет, но большинство конструкций будут работать в довольно широком диапазоне значений индуктивности.

Преимущества катушек индуктивности с более низкой стоимостью:

  • Нижний DCR
  • Более высокий ток насыщения
  • Высшее di / dt
  • Более высокая частота переключения
  • Лучшая переходная характеристика

Преимущества более дорогих катушек индуктивности включают

  • Нижний ток пульсации
  • Меньшие потери в сердечнике
  • Пониженные среднеквадратичные токи в цепи выключателей
  • Более низкая емкость, необходимая для соответствия спецификации пульсации на выходе

Относительно новым игроком в семействе индукторов являются индукторы с многослойной микросхемой.Эти микросхемы индуктивности доступны в очень малых физических размерах (0805) и имеют очень небольшую общую конструкцию. В настоящее время доступны значения индуктивности до 4,7 мкГн, поэтому они обычно подходят для конструкций с более высокой частотой переключения. Небольшой размер также ограничивает допустимую нагрузку по току, примерно 1,5 А, поэтому они не подходят для конструкций с более высокой мощностью. Они имеют меньшую стоимость, меньший размер и меньшее постоянное сопротивление, чем стандартные индукторы с проволочной обмоткой, поэтому они могут быть подходящими для вашего применения.

Экранированные и неэкранированные индукторы

Хотя экранированные катушки индуктивности более дороги и имеют меньший ток насыщения (при том же физическом размере и стоимости), они значительно снижают электромагнитные помехи. Почти всегда стоит использовать экранированные катушки индуктивности, чтобы избежать проблем с электромагнитными помехами в вашей конструкции. Это особенно актуально при использовании более высоких частот переключения.

Диоды

Асинхронные импульсные источники питания используют пассивный переключатель. Переключатель обычно имеет форму диода.Однако из-за прямого падения напряжения на диоде асинхронные конструкции обычно ограничиваются выходным током <3 А, иначе падение КПД будет слишком большим.

Для всех схем, кроме самых высоких напряжений, диоды Шоттки являются рекомендуемым выбором для асинхронных регуляторов. Они доступны с пробивным напряжением до ~ 100 В. Более низкое прямое падение напряжения диодов Шоттки по сравнению с кремниевыми диодами значительно снижает рассеиваемую мощность.

Фактически нулевое время обратного восстановления также предотвращает коммутационные потери в диоде.

Также доступны диоды Шоттки

со сверхнизким прямым падением напряжения. Они доступны только для пробивных напряжений до ~ 40 В и будут стоить немного дороже, но еще больше уменьшат рассеиваемую мощность в диоде.

При выборе диода необходимо учитывать прямое падение напряжения, напряжение пробоя, средний прямой ток и максимальную рассеиваемую мощность. Выберите устройство с как можно меньшим прямым падением напряжения, но обязательно используйте числа из техпаспорта, которые отражают прямое падение напряжения при токе, который будет виден в конструкции.Часто прямое падение напряжения значительно увеличивается с увеличением прямого тока. Более высокое прямое падение напряжения вызовет большее рассеивание мощности в устройстве. Это, в свою очередь, снизит эффективность преобразователя и может вызвать перегрев диода.

Диоды имеют отрицательный температурный коэффициент прямого напряжения. Это будет обоюдоострый меч. С одной стороны, при повышении температуры диода прямое падение напряжения будет уменьшаться, что приведет к уменьшению мощности, рассеиваемой внутри устройства.Однако из-за этого эффекта параллельное соединение диодов для разделения тока не рекомендуется, поскольку один диод будет иметь тенденцию преобладать и поглощать весь ток в параллельной системе.

Напряжение пробоя диода должно быть выше напряжений в системе. Номинальный прямой ток должен быть больше, чем расчетный среднеквадратичный ток катушки индуктивности цепи. И, конечно же, диод должен рассеивать достаточно мощности, чтобы избежать перегрева. Выберите устройство с характеристиками максимальной рассеиваемой мощности, превышающими проектные.ADIsimPower, онлайн-инструмент для проектирования электропитания компании Analog Devices, имеет большую базу данных диодов и будет стремиться выбрать лучший из них для вашего приложения.

МОП-транзисторы

«Переключатель» в импульсных источниках питания обычно представляет собой полевой МОП-транзистор. В конструкциях с очень высоким напряжением и током можно использовать транзистор типа IGBT.

Полевые МОП-транзисторы

бывают двух основных разновидностей: N-канальные и P-канальные. У обоих есть свои преимущества и недостатки.

Устройства с N-канальным режимом улучшения требуют для включения положительного напряжения затвор-исток, имеют меньшее сопротивление, чем P-канал (для того же размера), и менее дороги.

Устройства

с P-каналом требуют отрицательного напряжения затвор-исток для включения, имеют более высокое сопротивление и немного дороже.

Из-за требования о положительном напряжении между затвором и истоком, N-канальными устройствами, как правило, труднее управлять, так как затвор, возможно, придется приводить в действие выше основного источника питания в системе. Обычно это выполняется простой схемой начальной загрузки, но это увеличивает стоимость и сложность системы. Последние IC-стабилизаторы включают бутстрап-диод для снижения стоимости и количества компонентов.

С другой стороны, устройствами

с P-каналом гораздо проще управлять, и для них не требуется дополнительных схем. Следствием использования МОП-транзисторов с P-каналом является более высокая стоимость / более высокое сопротивление.

При выборе полевого МОП-транзистора необходимо учитывать некоторые ключевые параметры производительности. В произвольном порядке: Rds, Vds, Vgs, Cdss, Cgs, Cgd и Pmax.

Rds — сопротивление устройства при включении ворот. В SMPS, чем ниже Rds, тем лучше. Это уменьшает рассеиваемую мощность I 2 × R внутри устройства и увеличивает эффективность.Хорошей особенностью полевых МОП-транзисторов является то, что Rds имеет положительный температурный коэффициент. Это делает полевые МОП-транзисторы идеальными кандидатами для параллельной работы, поскольку они имеют тенденцию делить ток поровну при параллельном подключении.

Vds означает напряжение пробоя полевого МОП-транзистора. Выберите номинальное напряжение, превышающее напряжение в вашей системе. Более высокое напряжение обычно означает более высокую стоимость, поэтому не используйте номинальное напряжение выше, чем необходимо.

Vgs — пороговое напряжение затвор-исток. Это напряжение, необходимое для включения устройства.

Устройства

MOSFET рассчитаны на максимальный ток и максимальную рассеиваемую мощность. Эти рейтинги необходимо соблюдать. Внутреннее рассеяние мощности происходит от двух основных источников: I 2 × Rds и коммутационных потерь.

Когда полевой МОП-транзистор (переключатель) включен, единственное рассеивание мощности происходит из-за потерь I 2 × Rds. Когда переключатель выключен, устройство не рассеивает мощность. Однако во время переходов устройство будет рассеивать мощность. Рассеивание во время переходов называется коммутационными потерями.

На рисунке 10 показано, как проявляются потери переключения. Это в основном вызвано емкостью затвора, как затвор-исток, так и затвор-сток. Их необходимо заряжать и разряжать для включения и выключения полевого МОП-транзистора. На Рисунке 10 вы увидите кривые напряжения и тока. Во время включения есть период, когда на устройстве присутствует как напряжение, так и ток, протекающий через устройство. Это вызовет рассеяние V × I внутри устройства. Коммутационные потери больше при более высокой частоте.Это один из многих компромиссов в конструкции SMPS. Более низкая частота означает более крупные катушки индуктивности и конденсаторы и лучшую эффективность. Более высокая частота означает меньшие катушки индуктивности и меньшие конденсаторы, но большие потери.

Рисунок 10.

Сводка

При проектировании ИИП зачастую вспомогательный состав компонентов отходит на второй план перед выбором контроллера или ИС регулятора. Но выбор активных и пассивных компонентов будет иметь огромное влияние на общую производительность блока питания.Эффективность, выделяемое тепло, физический размер, выходная мощность и стоимость будут так или иначе зависеть от выбранных внешних компонентов. Чтобы сделать лучший выбор, необходим тщательный анализ требуемой производительности. Использование интегрированного средства проектирования, такого как ADIsimPower от Analog Devices, упростит этот процесс. ADIsimPower позволит пользователю вводить критерии проектирования, включая возможность расставлять приоритеты среди места на плате, цены, эффективности или стоимости. Затем он выполнит все расчеты, необходимые для анализа конструкции и выработки рекомендаций по компонентам, которые соответствуют критериям проектирования.ADIsimPower имеет большую базу данных компонентов от различных производителей. В некоторых случаях неопубликованные данные производителя включаются в инструмент, чтобы дать наиболее точные рекомендации.

Блоки питания

101: подробный обзор блоков питания

Введение

Для тех из вас, кто ничего не знает о блоках питания, сегодня мы возьмем верх. Аббревиатура PSU расшифровывается как блок питания, и в этой статье мы предполагаем, что это еще и SMPS (импульсный блок питания), поскольку в современных ПК используются только блоки SMPS.

Вы можете думать о блоке питания как о сердце ПК; это наиболее важная часть системы, поскольку она подает питание на другие компоненты, включая ЦП, видеокарту, жесткий диск, твердотельный накопитель и так далее. Если блок питания выходит из строя, это влияет на все остальные части. А в некоторых случаях неисправность БП может привести к повреждению и других компонентов, особенно если БП низкого качества с неэффективными функциями защиты. К сожалению, многие строители игнорируют это. Вместо того, чтобы выбирать подходящий блок питания для своих систем, пользователи обычно сначала приобретают все остальные компоненты, используя оставшиеся средства для покупки блока питания.Если вы допустили эту ошибку, мы уверены, что после прочтения этой статьи вы измените свою стратегию сборки ПК. Однако эта статья предназначена не только для начинающих пользователей, но и выходит за рамки основ блоков питания, а также предоставляет ценную информацию для опытных энтузиастов.

В следующих разделах мы дадим простое объяснение преобразования мощности переключателя. Мы также сделаем краткую ссылку на наиболее важные электронные компоненты, которые в настоящее время используются не только в производстве блоков питания, но и во всех современных электронных устройствах.На следующих страницах вы познакомитесь с основными понятиями катушек индуктивности, конденсаторов, резисторов, транзисторов и диодов, чтобы лучше понять компоненты блока питания. Далее будет объяснен основной контекст коммутационного преобразования мощности и будет сделано краткое описание различных этапов, из которых состоит PSU. После этого мы кратко рассмотрим некоторые топологии импульсных регуляторов, которые обычно используются в настоящее время. Некоторые из вас могут не знать об этом, но охлаждающий вентилятор блока питания обычно первой перестает работать, по крайней мере, в качественных блоках питания, поэтому мы также посвятим некоторое время обсуждению охлаждающих вентиляторов.Далее мы уделим некоторое время функциям защиты и, наконец, рассмотрим спецификации ATX, EPS и 80 PLUS.

Это будет познавательное путешествие по электронике, и когда вы закончите читать эту статью, мы уверены, что вы получите ценные знания, которые помогут вам лучше понять страницы «Загляните внутрь» в наших обзорах блоков питания. Кроме того, вы сможете самостоятельно оценить технические характеристики блока питания.

В следующем разделе мы кратко опишем наиболее важные электронные компоненты, которые используются в блоках питания, включая катушки индуктивности, трансформаторы, конденсаторы, резисторы, транзисторы и диоды.Эти важные знания помогут вам при анализе внутренних частей SMPS, особенно если у вас нет опыта работы в области электроники.

БОЛЬШЕ: Как мы тестируем блоки питания БОЛЬШЕ:
Who’s Who In Power Supplies, 2014: Brands Vs. Производители БОЛЬШЕ:
Все статьи по источникам питания БОЛЬШЕ:
Источники питания на форумах

Компонент источника питания

— ESPHome

Компонент power_supply позволяет использовать режим высокой мощности для определенные выходы.Например, если вы используете питание ATX источник питания для светодиодных лент, вы обычно не хотите, чтобы блок питания был включен все время, пока выход не включен. Компонент блока питания можно прикрепить к любому Компонент вывода и автоматически включится, если включен какой-либо из выходов. Более того, у него также есть время перезарядки, благодаря которому источник питания остается включенным на некоторое время после отключения последнего выхода.

 # Пример записи конфигурации
источник питания:
  - id: 'power_supply1'
    контакт: 13
 

Переменные конфигурации:

  • id ( Обязательно , ID): идентификатор источник питания, чтобы его можно было использовать на выходах.

  • контакт ( требуется , схема контактов): Вывод GPIO для управления включением питания.

  • enable_time ( Необязательно , Время): время до что блок питания необходим для запуска. Компонент вывода будет подождите это время после включения БП и до включение выхода. По умолчанию 20 мс .

  • keep_on_time ( Необязательно , Время): время источник питания должен оставаться включенным после последнего использовавшегося выхода. он был выключен.По умолчанию 10 с .

См. Базовую конфигурацию выходных компонентов для получения информации о том, как применить источник питания для конкретного выхода.

Блоки питания ATX

Компонент источника питания по умолчанию использует указанный GPIO подкалывать, когда требуется режим высокой мощности. Однако большинство блоков питания ATX работать с конфигурацией активный-низкий. Следовательно, их продукция требует быть перевернутым.

 power_supply:
  - идентификатор: 'atx_power_supply'
    штырь:
      номер: 13
      инвертированный: истина
 

Затем просто подключите зеленый провод управления от блока питания ATX к ваш указанный пин-код.Рекомендуется поставить небольшой резистор (около 1 кОм). между ними, чтобы защитить плату ESP.

См. Также

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *