Схема компьютерный бп: Cхемы компьютерных блоков питания ATX

Содержание

Принципиальная Схема Компьютерного Блока Питания

Через переходные конденсаторы С5, С6 и ограничительные резисторы R5, R7 в базу ключевых транзисторов поступают управляющие сигналы, режекторная цепь R4C4 предотвращает проникновение импульсных помех в переменную электрическую сеть. Расположение элементов на плате Для начала взгляните на картинку, на ней подписаны все узлы блока питания, далее мы кратко рассмотрим их предназначение.


Структурная схема блока питания компьютера Схема блока питания компьютера кликните для увеличения. Управляющие импульсы на транзисторы преобразователя поступают через согласующий трансформатор Т2.

В случае их наличия заменить микросхему U4.
Зарядное устройство из компьютерного блока питания (ПОДРОБНО).

Все эти показатели изменяются из-за нестабильного напряжения, температуры и загруженности выхода преобразователя. Конечно, блоки питания современной аппаратуры хоть и имеют общие принципы работы, но схемотехнически отличаются достаточно сильно.



Проверить наличие на контакте PS-ON потенциала корпуса нуля , исправность микросхемы U4 и элементов ее обвязки.

Это связано с маленькой емкостью фильтра сетевого напряжения и в момент падения напряжения повышается ток ККМ, и в этот момент включается защита от короткого замыкания. Импульсный ток, возникающий в процессе заряда конденсаторов, установленных на входе, может стать причиной пробоя диодного моста; Дисковый термистор обозначен красным тестируем диоды или диодный мост на выходном выпрямителе, в них не должно быть обрыва и КЗ.

В этих БП используют специальный дроссель с индуктивностью выше чем на входе.

Это быстродействующие диоды с малым падением напряжения. Если БП, подключенный только к материнской плате не заработал, следует продолжить поиск неисправности и определить, какое из этих устройств неисправно.

Автомобильное зарядное из компьютерного блока питания ATX DELUX без схемы

Отзывы о сервисе

Работа источника питания.

Отказ выходных транзисторов импульсного преобразователя чаще всего является следствием их длительного перегрева, вызванного перегрузкой или недостаточным охлаждением. Варисторы V3, V4 ограничивают выпрямленное напряжение при бросках сетевого напряжения выше принятых пределов. Схема выходного каскада изображена на рисунке.

Если напряжения в пределах нормы.

Понятное дело, что каждый день появляются все более новые и актуальные варианты, поэтому постараемся оперативно пополнять сборник схем более новыми вариантами.

Именно первый структурный элемент схемы представлен на рисунке.

Возможные неисправности БП Использование в течение многих лет отработанной схемы импульсного преобразователя позволило сделать ее крайне надежной. Этот фильтр позволяет подавлять помехи, неизбежно возникающие при работе импульсного БП, могут негативно воздействовать на работу теле- и радиоаппаратуры.

Сетевые фильтры, собранные по такой схеме, устанавливают в обязательном порядке во всех изделиях, в которых блок питания выполнен без силового трансформатора, в телевизорах, видеомагнитофонах, принтерах, сканерах и др.
PS-ON Включение блока питания при замыкании вывода на массу.

Начальный ток затвора транзистора Q1 создается резистором R11R
переделка однотактного блока питания компьютера подробно

Распределение нагрузки и возможные неисправности

Проверка БП компьютера измерением величины сопротивления выходных цепей При ремонте БП некоторые виды его неисправности можно определить путем измерения омметром величины сопротивления между общим проводом GND черного цвета и остальными контактами выходных разъемов.

Главным достоинством являются высокие показатели КПД усилителей мощности и широкие возможности в использовании. Кроме основного контактного разъёма питания из блока выходят провода с колодками для подключения напряжения к жесткому диску, оптическому приводу SATA и MOLEX, дополнительное питание процессора, видеокарты, питание для флоппи-дисковода. Это снизит уровень шума, но не стоит так делать, если блок питания нагружен полностью.



Этот блок отвечает за управление силовыми транзисторами 4 блок , стабилизацию напряжения с помощью обратной связи , защиту от КЗ. Стабилизация выходных параметров устройства осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции управляющих сигналов. Если возникли проблемы с работой источника дежурного питания, то БП может после пуска сразу отключиться.

Вторая половина моста образована конденсаторами С1, С2, создающими делитель выпрямленного напряжения. Поэтому большинство неисправностей БП персональных компьютеров связаны либо со старением его компонентов, либо со значительными отклонениями питания или нагрузки от номинальных параметров. Двухзвенный фильтр выходного напряжения состоит из конденсатора С15, дросселя L3 и конденсатора С Это один из самых не надежных узлов блока питания и ремонтировать его сложно.

Установка компьютерного блока питания в корпус системного блока Для этого засовываете его в верхнюю часть системного блока, и затем фиксируете тремя или четырьмя винтами к тыловой панели системного блока. Возможные неисправности БП Использование в течение многих лет отработанной схемы импульсного преобразователя позволило сделать ее крайне надежной. По бокам тоже бывают наклейки, мешающие снять крышку, их нужно прорезать по линии сопряжения деталей корпуса БП.


Резистор R67 — нагрузка делителя. Диодный мостик — находится сразу за фильтром помех и позволяет преобразовать переменный электроток в постоянный пульсирующий. Такая упрощенная схема БП с использованием контроллера широтно-импульсной модуляции показана на следующем рисунке. В отличие от линейных, импульсные блоки питания компактнее и обладают высоким КПД и меньшими тепловыми потерями.

Если же отсутствует напряжение только на одном из управляемых силовых выходов, стоит в первую очередь обратить внимание на выпрямительный диод и фильтрующий конденсатор этой цепи. Неисправности компьютерного блока питания и способы их диагностирования и ремонта Приступая к поиску неисправности рекомендуется ознакомится со схемой компьютерного БП. Ground Масса. У него 20 выводов, на современных материнских платах подключается дополнительных 4 вывода. Но, из-за дороговизны, эти комплектующие могут отсутствовать.

Отрицательные напряжения -5 и В раз в десять слабее основных плюсовых, поэтому там стоят простые 2-х амперные диоды без радиаторов. Простой пример, если произошла утечка тока и человек дотронулся до корпуса системного блока его ударило бы током, но благодаря блоку питания этого не происходит. Единственная микросхема способна выполнять роль преобразователя и корректора КМ, что сокращает общее количество элементов в схеме БП. Кроме основного контактного разъёма питания из блока выходят провода с колодками для подключения напряжения к жесткому диску, оптическому приводу SATA и MOLEX, дополнительное питание процессора, видеокарты, питание для флоппи-дисковода.
как сделать лабораторный блок питания и зарядник из компьютерного блока питания АТХ ч.1

Что это такое

При этом на микросхеме U3 выв. В каждом блоке питания перед получением разрешения на запуск системы выполняется внутренняя проверка и тестирование выходного напряжения.

Не стоит забывать и о том, что перегрев выходного каскада может быть связан с накоплением большого количества пыли внутри блока питания. Подайте на блок сетевое питание.

Выходные каскады преобразователя Именно на этот элемент конструкции ложится основная нагрузка.

Проверка работоспособности К компьютеру ИП подключается через стандартизированный разъём, он универсален в большинстве блоков, за исключением специализированных источников питания, которые могут использовать ту же клеммную колодку, но с иной распиновкой, давайте рассмотрим стандартный разъём и назначение его выводов. При ремонте блока питания АТХ обязательно понадобится цветовая маркировка выходящих из него проводов. Неисправности компьютерного блока питания и способы их диагностирования и ремонта Приступая к поиску неисправности рекомендуется ознакомится со схемой компьютерного БП.

Структурная схема

Как правило, их неисправность может быть обнаружена путем визуального осмотра. Плюс кулера к желтому проводу, а минус к красному. Еще лучше найти автомобильные или мотоциклетные 6В лампы накаливания и подключить несколько штук параллельно. В случае исправности элементов обвязки заменить U4.

На противоположный вход усилителя выв. Проверка блока питания Хотя импульсный БП и не относится к числу радиоэлектронных схем начального уровня, его диагностика и ремонт своими руками доступны многим людям, имеющим базовые знания и навыки в области радиоэлектроники. PS-ON Включение блока питания при замыкании вывода на массу. Включайте неизвестные блоки питания через лампочку, чтобы не повредить проводку и дорожки печатной платы.

Cхемы компьютерных блоков питания ATX

При этом через диод D5, подключенный к этой обмотке, заряжается конденсатор С7, и происходит намагничивание трансформатора. Ground Масса. При проверке блока желательно его отключить от материнской платы, это предотвратит превышение напряжений выше номинальных если блок всё же не исправен.

Фильтры этих источников -L6. В случае их выхода за эти пределы более чем на мкс на выходе 3 микросхемы U4 устанавливается высокий уровень напряжения, и источник питания выключается по входу 4 микросхемы U3. Такие модели более комфортны в использовании, поскольку создают меньше шума при малых нагрузках. Аналогичная ситуация возникает в условиях аварийной эксплуатации блока питания, связанной с короткими замыканиями в нагрузке, контроль которых осуществляется специальной схемой контроля.

КАК СДЕЛАТЬ РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ СВОИМИ РУКАМИ

Блок питание компьютер - Технология ремонта своими руками

Блок питание компьютер — восстановление блоков питания компьютеров своими руками

Блок питание компьютер и другие аналогичные аббревиатуры так или иначе входят в понятие этого устройства. Конструкция блока питания компьютера АТХ выполнена в виде двух узлов. Один выполняет функцию выпрямления напряжения сети, а другой уже преобразует выпрямленное напряжение для ПК.

Выпрямитель напряжения выполнен по мостовой схеме со встроенным фильтром помех, представляющим собой цепь из двух дросселей и четырех электролитических конденсаторов. В выходном тракте прибора образовывается постоянное напряжение в пределах 260v — 340v.


Главные компоненты входящие в состав преобразователя, следующие:

  • электротехнический инвертор — устройство для трансформации постоянного тока в переменный;
  • трансформатор высокочастотный — 60 кГц;
  • выпрямитель низкочастотный с установленным фильтром помех;
  • схема управления.

Помимо этого, в конструкции преобразователя установлены схемы дежурного питания, защитные схемы, стабилизаторы напряжения. В состав инвертора входят два мощных транзистора, выполняющих функции в режиме переключения. Сигналы на них подаются с узла управления, собранного на чипе TL494.

В выходном тракте инвертор нагружен импульсным трансформатором, с него схема получает выпрямленные напряжения: +3,3v, +5v, +12v, -5v, -12v блок питание компьютер.

Главные факторы возникновения неисправностей в БП

  • резкое изменение напряжения электросети;
  • бракованные электронные компоненты;
  • превышение температурного режима, из-за недостаточного охлаждения.

Стандартные поломки блока питания провоцируют невозможность запуска компьютера, либо после непродолжительной работы, ПК перестает подавать признаков жизни. Случается так, что невзирая на то, что остальные компоненты нормально функционируют, материнская плата отказывается работать.

Перед началом выполнения ремонта, следует твердо знать, что неработоспособность компьютера вызвана поломкой блока питания компьютера. Поиск неисправности нужно начинать с проверки на целостность сетевого провода и выключателя. Если кабель и выключатель исправны, тогда нужно отключить из разъемов провода и вытащить из корпуса БП.

Для дополнительной проверки блока питания уже на столе, в первую очередь к нему подсоединяется нагрузка. Чтобы выполнить такую операцию, потребуются сопротивление для подключения к соответствующим клеммам. Номинальное сопротивление резистора нагрузки, подбирают таким образом, чтобы ток в цепи соответствовал обозначенным данным.

На следующем этапе проверяется взаимовлияние компьютерной платы. Для этой цели на разъеме БП накоротко замыкаются пара контактов. Если это 20-ти пиновый коннектор, тогда нужно замкнуть сигнальный провод под номером 14 (как правило зеленого цвета) и провод на контакте 15 (провод черного цвета — GND). На 24-х пиновом коннекторе, также замыкаются провода зеленого и черного цвета под номерами 16 — 17. Состояние блока питания можно определить визуально, если вентилятор вращается, то это говорит об исправности БП.

После этого проверяется величины напряжений на коннекторе блока питания на соответствие паспортным данным. В то же время нужно принять во внимание действующий разброс напряжений в питающем тракте 12v в пределах 8%, в остальных питающих цепях допускается отклонение номинала 5%. В случае серьезного отличия напряжений относительно этих параметров, то наверняка потребуется ремонт источника питания.

Устранение неисправностей источника питания ATX

На этом шаге потребуется снять верхнюю крышку с корпуса БП и убрать накопившуюся внутри пыль. Как раз пыль оказывается главным виновником выхода из строя электронных компонентов установленных в схеме. Затем проводится визуальный осмотр комплектующих на предмет явного повреждения. Первым делом проверяются конденсаторы в цепях постоянного напряжения. Большей частью неисправность заключается во вздутии электролитических конденсаторов.

Выход из строя блока питания может спровоцировать пробой выпрямительных диодов, установленных в низковольтных цепях. Проверка на целостность диода выполняется при помощи мультиметра с целью определения внутреннего сопротивления переходов полупроводникового прибора. Заменять вышедшие из строя диоды лучше всего аналогичными элементами.

Следующими потенциальными виновниками неисправности источника питания оказываются постоянные резисторы, плавкий предохранитель, дроссели, трансформаторы. Если перегорел предохранитель, то его можно легко восстановить либо заменить на новый. Для ремонта предохранителя нужно паяльником прогреть металлическую чашечку на стеклянном цилиндре и иголкой сделать маленькое отверстие. Такое действие нужно проделать и с обратной стороны.

Затем подбирают медную жилу нужного сечения. Нужный диаметр жилы рассчитанной на данный ток можно определить с помощью специальной таблицы. Стандартная схема источника питания АТХ предусматривает предохранитель на 5А. Исходя из из данных таблицы, диаметр медной жилы такого предохранителя будет 0,17 мм. Выбрав нужную медную проволочку вставляют в проделанные отверстия и запаивают с обоих сторон.

Приведенные в статье неисправности относятся к категории незначительных поломок блока питания для компьютера. Для выявления наиболее серьезных неисправностей, потребуется профессиональное оборудование, такое как осциллограф, измеритель индуктивности и прочее.

Устройство БП компьютера — диагностика и ремонт

Виды электрических схем блока питания компьютера

Работа любого компьютера невозможна без блока питания. Поэтому стоит отнестись серьезно к выбору. Ведь от стабильной и надежной работы БП будет зависеть работоспособность самого компьютера.

Что это такое

Главной задачей блока питания является преобразование переменного тока и дальнейшее формирование требуемого напряжения, для нормальной работы всех комплектующих ПК.

Напряжение, требуемое для работы комплектующих:

Кроме этих заявленных величин существует и дополнительное величины:

БП выполняет роль гальванической развязки между электрическим током из розетки и комплектующими потребляющие ток. Простой пример, если произошла утечка тока и человек дотронулся до корпуса системного блока его ударило бы током, но благодаря блоку питания этого не происходит. Часто используются источники питания (ИП) формата ATX.

Обзор схем источников питания

Главной частью структурной схемы ИП, формата ATX, является полумостовой преобразователь. Работа преобразователей этого типа заключается в использовании двухтактного режима.

Стабилизация выходных параметров ИП осуществляется применением широтно-импульсной модуляции (ШИМ-контроллер) управляющих сигналов.

В импульсных источниках питания часто используется микросхема ШИМ-контроллера TL494, которая обладает рядом положительных свойств:

  • приемлемые рабочие характеристики микросхемы. Это – малый пусковой ток, быстродействие;
  • наличие универсальных внутренних элементов защиты;
  • удобство использования.

Простой импульсный БП

Принцип работы обычного импульсного БП можно увидеть на фото.

Первый блок выполняет изменение переменного тока в постоянный. Преобразователь выполнен в виде диодного моста, который преобразовывает напряжение, и конденсатора, сглаживающего колебания.

Кроме этих элементов могут присутствовать еще дополнительные комплектующие: фильтр напряжения и термисторы. Но, из-за дороговизны, эти комплектующие могут отсутствовать.

Генератор создает импульсы с определенной частотой, которые питают обмотку трансформатора. Трансформатор выполняет главную работу в БП, это – гальваническая развязка и преобразование тока до требуемых величин.

Далее переменное напряжение, генерируемое трансформатором, идет на следующий блок. Этот блок из диодов, выравнивающих напряжение, и фильтра пульсаций. Фильтр состоит из группы конденсаторов и дросселя.

Видео: Принцип работы ШИМ контроллера БП

АТХ без коррекции коэффициента

Простой импульсный БП хоть и рабочее устройство, но на практике его использовать неудобно. Многие из его параметров на выходе «плавают», в том числе и напряжение. Все эти показатели изменяются из-за нестабильного напряжения, температуры и загруженности выхода преобразователя.

Но если осуществлять управление этими показателями с помощью контроллера, который будет выполнять роль стабилизатора и дополнительные функции, то схема будет вполне пригодной для применения.

Структурная схема БП с использованием контроллера широтно-импульсной модуляции проста и представляет генератор импульсов на ШИМ-контроллере.

ШИМ-контроллер регулирует амплитуду изменения сигналов проходящих через фильтр низких частот (ФНЧ). Главным достоинством являются высокие показатели КПД усилителей мощности и широкие возможности в использовании.

АТХ с коррекцией коэффициента мощности

В новых источниках питания для ПК появляется дополнительный блок – корректор коэффициента мощности (ККМ). ККМ убирает появляющиеся погрешности мостового выпрямителя переменного тока и повышает коэффициент мощности (КМ).

Поэтому производителями активно изготавливаются БП с обязательной коррекцией КМ. Это означает, что ИП на компьютере будет работать в диапазоне от 300Вт и более.

В этих БП используют специальный дроссель с индуктивностью выше чем на входе. Такой ИП называют PFC или пассивным ККМ. Имеет внушительный вес из-за дополнительного использования конденсаторов на выходе выпрямителя.

Из недостатков можно выделить невысокую надежность ИП и некорректную работу с ИБП во время переключения режима работы «батарея/сеть».

Это связано с маленькой емкостью фильтра сетевого напряжения и в момент падения напряжения повышается ток ККМ, и в этот момент включается защита от короткого замыкания.

На двухканальном ШИМ-контролере

Часто используют в современных источниках питания для компьютера двухканальные ШИМ-контроллеры. Единственная микросхема способна выполнять роль преобразователя и корректора КМ, что сокращает общее количество элементов в схеме БП.

В приведенной схеме первая часть выполняет формирование стабилизированного напряжение +38В, а вторая часть является преобразователем, который формирует стабилизированное напряжение +12В.

Схема подключения блока питания компьютера

Для подключения блока питания к компьютеру следует выполнить ряд последовательных действий:

  • установить БП в системный блок. Все эти действия нужно выполнять аккуратно, чтобы не задеть остальные комплектующие;
  • закрепить БП к задней панели системного блока специальными винтами;
  • подсоединить кабели питания ко всем устройствам находящимся в системном блоке (материнская плата, дисковод, видеокарта, винчестер). Особых предпочтений в порядке подключения нет, главное все сделать аккуратно и правильно.

Конструктивные особенности

Для подключения комплектующих персонального компьютера на БП предусмотрены различные разъемы. На задней его части расположен разъем под сетевой кабель и кнопка выключателя.

Кроме этого может находится еще на задней стенке БП и разъем для подключения монитора.

В различных моделях могут быть и другие разъемы: 

  • индикатор напряжения;
  • кнопки изменения режима работы вентилятора;
  • переключатель входящего напряжения;
  • USB-порты, встроенные в БП.

В современных источниках питания для ПК реже устанавливают вентилятор на задней стенке, который вытягивал горячий воздух из БП. В замен этого решения начали использовать вентилятор на верхней стенке, который был больше и работал тише.

На некоторых моделях возможно встретить сразу два вентилятора. Из стенки, которая находится внутри системного блока, выходит провод со специальным разъемом для подачи тока на материнскую плату. На фото указаны возможные разъемы подключения и обозначение контактов.

Каждый цвет провода подает определенное напряжение:

  • желтый — +12 В;
  • красный — +5 В;
  • оранжевый — +3,3 В;
  • черный – заземление.

У различных производителей могут изменяться значения для этих цветов проводов.

Также есть разъемы для подачи тока комплектующим компьютера.

Параметры и характеристики

БП персонального компьютера имеет много параметров, которые могут не указываться в документации. На боковой этикетке указываются несколько параметров – это напряжение и мощность.

Мощность – основной показатель

Эта информация пишется на этикетке крупным шрифтом. Показатель мощности БП указывает на общее количество электроэнергии доступной для внутренних комплектующих.

Казалось бы, выбрать БП с требуемой мощностью будет достаточным просуммировать потребляемые показатели комплектующими и выбрать БП с небольшим запасом. Поэтому большой разницы между 200w и 250w не будет существенной.

Но на самом деле ситуация выглядит сложнее, потому что выдаваемое напряжение может быть разным — +12В, -12В и другим. Каждая линия напряжения потребляет определенную мощность. Но в БП расположен один трансформатор, который генерирует все напряжения, используемые ПК. В редких случаях может быть размещено два трансформатора. Это дорогой вариант и используется в качестве источника на серверах.

В простых же БП используется 1 трансформатор. Из-за этого мощность на линиях напряжений может меняться, увеличиваться при малой нагрузке на других линиях и наоборот уменьшаться.

Рабочие напряжение

При выборе БП следует обратить внимание на максимальные значения рабочих напряжений, а также диапазон входящих напряжений, он должен быть от 110В до 220В.

Правда большинство из пользователей на это не обращают своего внимания и выбирая БП с показателями от 220В до 240В рискуют к появлению частых отключений ПК.

Такой БП будет выключаться при падении напряжения, которые не редкость для наших электросетей.Превышение заявленных показателей приведет к выключению ПК, сработает защита. Чтобы включить обратно БП придется отключить его от сети и подождать минуту.

Следует помнить, что процессор и видеокарта потребляю самое большее рабочее напряжение в 12В. Поэтому следует обращать внимание на эти показатели.Для снижения нагрузки на разъемы, линию 12В разделяют на пару параллельных с обозначением +12V1 и +12V2. Эти показатели должны быть указаны на этикетке.

Советы по выбору источника

Перед тем как выбрать для покупки БП, следует обратить внимание на потребляемую мощность внутренними компонентами ПК.

Но некоторые видеокарты требуют особый потребляемый ток +12В и эти показатели следует учитывать при выборе БП. Обычно для ПК, в котором установлена одна видеокарта, достаточно источника с мощностью в 500вт или 600.

Также следует ознакомится с отзывами покупателей и обзорами специалистов о выбранной модели, и компании производителе. Лучшие параметры, на которые следует обратить внимание, это: мощность, тихая работа, качество и соответствие написанным характеристикам на этикетке.

Экономить при этом не следует, ведь от работы БП будет зависеть работа всего ПК. Поэтому чем качественнее и надежнее источник, тем дольше прослужит компьютер. Пользователь может быть уверен, что сделал правильный выбор и не беспокоится о внезапных выключениях своего ПК.

ЛАБОРАТОРНЫЙ БП С ЗАЩИТОЙ ИЗ ОБЫЧНОГО КОМПЬЮТЕРНОГО

Здравствуйте, сейчас я расскажу о переделке ATX блока питания модели codegen 300w 200xa в лабораторный блок питания с регулировкой напряжения от 0 до 24 Вольт, и ограничением тока от 0,1 А до 5 Ампер. Выложу схему, которая у меня получилась, может кто чего улучшит или добавит. Выглядит сама коробка вот так, хотя наклейка, может быть синей или другого цвета.

Причем платы моделей 200xa и 300x почти одинаковы. Под самой платой есть надпись CG-13C, может быть CG-13A. Возможно, есть другие модели похожие на эту, но с другими надписями.

Выпаивание ненужных деталей

Изначально схема выглядела вот так:

Нужно убрать всё лишнее, провода atx разъёма, отпаять и смотать ненужные обмотки на групповом дросселе стабилизации. Под дросселем на плате, где написано +12 вольт ту обмотку и оставляем, остальные сматываем. Отпаять косу от платы (основного силового трансформатора), не в коем случае не откусывайте её. Снять радиатор вместе с диодами Шоттки, а после того как уберём все лишнее, будет выглядеть вот так:

Конечная схема после переделки, будет выглядеть вот так:

В общем выпаиваем все провода, детали.

Делаем шунт

Делаем шунт, с которого будем снимать напряжение. Смысл шунта в том, что падение напряжения на нём, говорит ШИМ-у о том, как нагружен по току - выход БП. Например сопротивление шунта у нас получилось 0,05 (Ом), если измерить напряжение на шунте в момент прохождения 10 А то напряжение на нём будет:

   U=I*R = 10*0,05 = 0,5 (Вольт)

Про манганиновый шунт писать не буду, поскольку его не покупал и у меня его нет, использовал две дорожки на самой плате, замыкаем дорожки на плате как на фото, для получения шунта. Понятное дело, что лучше использовать манганиновый, но и так работает более чем нормально.

Ставим дроссель L2 (если есть) после шунта

Вообще их рассчитывать надо, но если что - на форуме где-то проскакивала программа по расчету дросселей.

Подаём общий минус на ШИМ

Можно не подавать, если он уже звонится на 7 ноге ШИМ. Просто на некоторых платах на 7 выводе не было общего минуса после выпайки деталей (почему - не знаю, мог ошибаться, что не было:)

Припаиваем к 16 выводу ШИМ провод

Припаиваем к 16 выводу ШИМ - провод, и данный провод подаём на 1 и 5 ножку LM358

Между 1 ножкой ШИМ и выходом плюс, припаиваем резистор

Данный резистор будет ограничивать напряжение выдаваемое БП. Этот резистор и R60 образует делитель напряжения, который будет делить выходное напряжение и подавать его на 1 ножку.

Входы ОУ(ШИМ) на 1-й и 2-й ножках у нас служат для задачи выходного напряжения.

На 2-ю ножку приходит задача по выходному напряжению БП, поскольку на вторую ножку максимально может прийти 5 вольт (vref) то обратное напряжение должно приходить на 1-ю ножку тоже не больше 5 вольт. Для этого нам и нужен делитель напряжения из 2х резисторов, R60 и тот что мы установим с выхода БП на 1 ногу.

Как это работает: допустим переменным резистором выставили на вторую ногу ШИМ 2,5 Вольта, тогда ШИМ будет выдавать такие импульсы (повышать выходное напряжение с выхода БП) пока на 1 ногу ОУ не придёт 2,5 (вольта). Допустим если этого резистора не будет, блок питания выйдет на максимальное напряжение, потому как нет обратной связи с выхода БП. Номинал резистора 18,5 кОм.

Устанавливаем на выход БП конденсаторы и нагрузочный резистор

Нагрузочный резистор можно поставить от 470 до 600 Ом 2 Ватта. Конденсаторы по 500 мкф на напряжение 35 вольт. Конденсаторов с требуемым напряжением у меня не было, поставил по 2 последовательно по 16 вольт 1000 мкф. Припаиваем конденсаторы между 15-3 и 2-3 ногами ШИМ.

Припаиваем диодную сборку

Ставим диодную сборку ту, что и стояла 16С20C или 12C20C, данная диодная сборка рассчитана на 16 ампер (12 ампер соответственно), и 200 вольт обратного пикового напряжения. Диодная сборка 20C40 нам не подойдет - не думайте её ставить - она сгорит (проверено 🙂 ).

Если у вас есть какие либо другие диодные сборки смотрите чтоб обратное пиковое напряжение было минимум 100 В ну и на ток, какой по больше. Обычные диоды не подойдут - они сгорят, это ультро-быстрые диоды, как раз для импульсного блока питания.

Ставим перемычку для питания ШИМ

Поскольку мы убрали кусок схемы который отвечал за подачу питания на ШИМ PSON, нам надо запитать ШИМ от дежурного блока питания 18 В. Собственно, устанавливаем перемычку вместо транзистора Q6.

Припаиваем выход блока питания +

Затем разрезаем общий минус который идёт на корпус. Делаем так, чтоб общий минус не касался корпуса, иначе закоротив плюс, с корпусом БП, всё сгорит.

Припаиваем провода, общий минус и +5 Вольт, выход дежурки БП

Данное напряжение будем использовать для питания вольт-амперметра.

Припаиваем провода, общий минус и +18 вольт к вентилятору

Данный провод через резистор 58 Ом будем использовать для питания вентилятора. Причём вентилятор нужно развернуть так, чтоб он дул на радиатор.

Припаиваем провод от косы трансформатора на общий минус

Припаиваем 2 провода от шунта для ОУ LM358

Припаиваем провода, а также резисторы к ним. Данные провода пойдут на ОУ LM357 через резисторы 47 Ом.

Припаиваем провод к 4 ножке ШИМ

При положительном +5 Вольт напряжении на данном входе ШИМ, идёт ограничение предела регулирования на выходах С1 и С2, в данном случае с увеличением на входе DT идёт увеличение коэффициента заполнения на С1 и С2 (нужно смотреть как транзисторы на выходе подключены). Одним словом - останов выхода БП. Данный 4-й вход ШИМ (подадим туда +5 В) будем использовать для остановки выхода БП в случае КЗ (выше 4,5 А) на выходе.

Собираем схему усиления тока и защиты от КЗ

Внимание: это не полная версия - подробности, в том числе фотографии процесса переделки, смотрите на форуме.

Автор материала: xz

   Форум по ATX

   Обсудить статью ЛАБОРАТОРНЫЙ БП С ЗАЩИТОЙ ИЗ ОБЫЧНОГО КОМПЬЮТЕРНОГО

Схемотехника блоков питания персональных компьютеров. Часть 1.

Принцип работы импульсного блока питания

Один из самых важных блоков персонального компьютера - это, конечно, импульсный блок питания. Для более удобного изучения работы блока есть смысл рассматривать каждый его узел по отдельности, особенно, если учесть, что все узлы импульсных блоков питания различных фирм практически одинаковые и выполняют одни и те же функции. Все блоки питания рассчитаны на подключение к однофазной сети переменного тока 110/230 вольт и частотой 50 – 60 герц. Импортные блоки  на частоту 60 герц прекрасно работают и в отечественных сетях.

Основной принцип работы импульсных блоков питания заключается в выпрямлении сетевого напряжения с последующим преобразованием его в переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое понижается трансформатором до нужных значений, выпрямляется и фильтруется.

Таким образом, основную часть схемы любого компьютерного блока питания, можно разделить на несколько узлов, которые производят определённые электрические преобразования. Перечислим эти узлы:

  • Сетевой выпрямитель. Выпрямляет переменное напряжение электросети (110/230 вольт).

  • Высокочастотный преобразователь (Инвертор). Преобразует постоянное напряжение, полученное от выпрямителя в высокочастотное напряжение прямоугольной формы. К высокочастотному преобразователю отнесём и силовой понижающий импульсный трансформатор. Он понижает высокочастотное переменное напряжение от преобразователя до напряжений, требуемых для питания электронных узлов компьютера.

  • Узел управления. Является "мозгом" блока питания. Отвечает за генерацию импульсов управления мощным инвертором, а также контролирует правильную работу блока питания (стабилизация выходных напряжений, защита от короткого замыкания на выходе и пр.).

  • Промежуточный каскад усиления. Служит для усиления сигналов от микросхемы ШИМ-контроллера и подачи их на мощные ключевые транзисторы инвертора (высокочастотного преобразователя).

  • Выходные выпрямители. С помощью выпрямителя происходит выпрямление - преобразование переменного низковольного напряжения в постоянное. Здесь же происходит стабилизация и фильтрация выпрямленного напряжения.

Это основные части блока питания компьютера. Их можно найти в любом импульсном блоке питания, начиная от простейшего зарядника для сотового телефона и заканчивая мощными сварочными инверторами. Отличия заключаются лишь в элементной базе и схемотехнической реализации устройства.

Довольно упрощённо структуру и взаимосвязь электронных узлов компьютерного блока питания (формат AT) можно изобразить следующим образом.

О всех этих частях схемы будет рассказано в дальнейшем.

Рассмотрим принципиальную схему импульсного блока питания по отдельным узлам. Начнём с сетевого выпрямителя и фильтра.

Сетевой фильтр и выпрямитель.

Отсюда, собственно, и начинается блок питания. С сетевого шнура и вилки. Вилка используется, естественно, по «евростандарту» с третьим заземляющим контактом.

Следует обратить внимание, что многие недобросовестные производители в целях экономии не ставят конденсатор С2 и варистор R3, а иногда и дроссель фильтра L1. То есть посадочные места есть, и печатные дорожки тоже, а деталей нет. Ну, вот прям как здесь.

Как говорится: "No comment ".

Во время ремонта желательно довести фильтр до нужной кондиции. Резисторы R1, R4, R5 выполняют функцию разрядников для конденсаторов фильтра после того как блок отключен от сети. Термистор R2 ограничивает амплитуду тока заряда конденсаторов С4 и С5, а варистор R3 защищает блок питания от бросков сетевого напряжения.

Стоит особо рассказать о выключателе S1 ("230/115"). При замыкании данного выключателя, блок питания способен работать от сети с напряжением 110...127 вольт. В результате выпрямитель работает по схеме с удвоением напряжения и на его выходе напряжение вдвое больше сетевого.

Если необходимо, чтобы блок питания работал от сети 220. ..230 вольт, то выключатель S1 размыкают. В таком случае выпрямитель работает по классической схеме диодный мост. При такой схеме включения удвоения напряжения не происходит, да это и не нужно, так как блок работает от сети 220 вольт.

В некоторых блоках питания выключатель S1 отсутствует. В других же его располагают на тыльной стенке корпуса и помечают предупреждающей надписью. Нетрудно догадаться, что если замкнуть S1 и включить блок питания в сеть 220 вольт, то это кончится плачевно. За счёт удвоения напряжения на выходе оно достигнет величины около 500 вольт, что приведёт к выходу из строя элементов схемы инвертора.

Поэтому стоит внимательнее относиться к выключателю S1. Если предполагается использование блока питания только совместно с сетью 220 вольт, то его можно вообще выпаять из схемы.

Вообще все компьютеры поступают в нашу торговую сеть уже адаптированными на родные 220 вольт. Выключатель S1 либо отсутствует, либо переключен на работу в сети 220 вольт. Но если есть возможность и желание то лучше проверить. Выходное напряжение, подаваемое на следующий каскад составляет порядка 300 вольт.

Можно повысить надёжность блока питания небольшой модернизацией. Достаточно подключить варисторы параллельно резисторам R4 и R5. Варисторы стоит подобрать на классификационное напряжение 180...220 вольт. Такое решение сможет уберечь блок питания при случайном замыкании выключателя S1 и включении блока в сеть 220 вольт. Дополнительные варисторы ограничат напряжение, а плакий предохранитель FU1 перегорит. При этом после несложного ремонта блок питания можно вернуть в строй.

Конденсаторы С1, С3 и двухобмоточный дроссель на ферритовом сердечнике L1 образуют фильтр способный защитить компьютер от помех, которые могут проникнуть по сети и одновременно этот фильтр защищает сеть от помех, создаваемых компьютером.

Возможные неисправности сетевого выпрямителя и фильтра.

Характерные неисправности выпрямителя, это выход из строя одного из диодов "моста" (редко), хотя бывают случаи, когда выгорает весь диодный мост, или утечка электролитических конденсаторов (гораздо чаще). Внешне это характеризуется вздутием корпуса и утечкой электролита. Подтёки очень хорошо заметны. При пробое хотя бы одного из диодов выпрямительного моста, как правило, перегорает плавкий предохранитель FU1.

При ремонте цепей сетевого выпрямителя и фильтра имейте в виду то, что эти цепи находятся под высоким напряжением, опасным для жизни! Соблюдайте технику электробезопасности и не забывайте принудительно разряжать высоковольные электролитические конденсаторы фильтра перед проведением работ!

Далее

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

 

Революция в схемах компьютерных блоков питания полувековой давности / Хабр

Полвека назад улучшенные транзисторы и импульсные стабилизаторы напряжения произвели революцию в схемах компьютерных блоков питания. Получила преимущества, к примеру, компания Apple – хотя не она запустила эту революцию, несмотря на заявления Стива Джобса.



Без Intel внутри: на рентгене видны компоненты импульсного блока питания, использованного в оригинальном микрокомпьютере Apple II, вышедшем в 1977 году

Компьютерным блокам питания не уделяется должного внимания.

Как энтузиаст технологий, вы наверняка знаете, какой у вашего компьютера микропроцессор и сколько у него физической памяти, однако есть вероятность, что вам ничего не известно о его блоке питания. Не тушуйтесь – даже производители разрабатывают БП в последнюю очередь.

А жаль, поскольку на создание БП для персональных компьютеров ушло довольно много сил, и это было серьёзное улучшение по сравнению с теми схемами, что питали другую потребительскую электронику вплоть до конца 1970-х. Этот прорыв стал возможен благодаря огромным скачкам в полупроводниковой технологии, сделанным полвека назад, в частности, улучшениям в импульсных стабилизаторах напряжения и инновациям в интегральных схемах. Но при этом данная революция прошла мимо внимания общественности, и даже неизвестна многим людям, знакомым с историей микрокомпьютеров.

В мире БП не обошлось без выдающихся чемпионов, включая и личность, упоминание которой может вас удивить: Стива Джобса. Согласно его авторизованному биографу, Уолтеру Айзексону, Джобс очень серьёзно относился к БП передового персонального компьютера Apple II и его разработчику, Роду Холту. Джобс, как утверждает Айзексон, заявлял следующее:

Вместо обычного линейного БП, Холт создал такой, который использовался в осциллографах. Он включал и выключал энергию не 60 раз в секунду, а тысячи раз; это позволяло ему сохранять энергию на гораздо меньших промежутках времени, в результате чего он испускал гораздо меньше тепла. «Этот импульсный БП был таким же революционным, как логическая плата Apple II, — сказал позже Джобс. – Рода не часто хвалят за это в книжках по истории, а должны были бы. Сегодня все компьютеры используют ИБП, и все они скопированы со схемы Рода Холта».

Это серьёзное заявление показалось мне не слишком достоверным, и я провёл своё расследование. Я обнаружил, что, хотя ИБП и были революционными, эта революция произошла в конце 1960-х и середине 1970-х, когда ИБП приняли эстафету у простых, но неэффективных линейных БП. Apple II, появившийся в 1977, получил преимущества этой революции, но не вызывал её.

Исправление джобсовской версии событий – не какая-то мелочь из инженерной области. Сегодня ИБП представляют собой повсеместный оплот всего, мы используем их ежедневно для зарядка наших смартфонов, планшетов, ноутбуков, камер и даже некоторых автомобилей. Они питают часы, радио, домашние аудиоусилители, и другую мелкую бытовую технику. Спровоцировавшие эту революцию инженеры заслуживают признания своих заслуг. Да и вообще, это весьма интересная история.

БП в настольных компьютерах, таких, как Apple II, преобразует переменный линейный ток в постоянный ток, и выдаёт очень стабильное напряжение для питания системы. БП можно сконструировать множеством разных способов, но чаще всего встречаются линейные и импульсные схемы.

Со всеми бородавками


В прошлом небольшие электронные устройства обычно использовали громоздкие БП-трансформаторы, получившие уничижительное прозвище «стенные бородавки». В начале XXI века технологические улучшения позволили начать практическое применение компактных импульсных источников питания малой энергии для питания небольших устройств. С падением стоимости импульсных AC/DC адаптеров они быстро заменили собой громоздкие БП у большинства домашних устройств.

Apple превратила зарядник в хитроумное устройство, представила прилизанную зарядку для iPod в 2001 году, внутри которой был компактный обратноходовой преобразователь под управлением интегральных схем (слева на картинке). Вскоре получили широкое распространение USB-зарядки, а ультракомпактный зарядник в виде дюймового куба от Apple, появившись в 2008, стал культовым (справа).

Самые модные зарядники высокого уровня подобного типа сегодня используют полупроводники на основе нитрида галлия, способные переключаться быстрее кремниевых транзисторов, и потому более эффективные. Развивая технологии в другом направлении, сегодня производители предлагают USB-зарядки уже по цене меньше доллара, хотя и экономя при этом на качестве питания и системах безопасности.

* * *

Типичный линейный БП использует громоздкий трансформатор для преобразования высоковольтного AC в розетке в низковольтный AC, который затем превращается в низковольтный DC при помощи диодов, обычно четырёх штук, подключенных в классическую схему диодного моста. Для сглаживания выходного напряжения диодного моста применяются крупные электролитические конденсаторы. Компьютерные БП используют схему под названием линейный стабилизатор, уменьшающую напряжение DC до нужного уровня и удерживающую его на этом уровне даже при изменениях в нагрузке.

Линейные БП тривиальны в проектировании и создании. Они используют дешёвые низковольтные полупроводниковые компоненты. Однако у них есть два больших минуса. Один – необходимость в использовании крупных конденсаторов и громоздких трансформаторов, которые никак нельзя запихнуть в нечто столь маленькоё, лёгкое и удобное, как зарядники, которые мы все используем для наших смартфонов и планшетов. Другой – схема линейного стабилизатора, основанная на транзисторах, превращает излишнее напряжение DC – всё, что выше необходимого уровня – в паразитное тепло. Поэтому такие БП обычно теряют более половины потребляемой энергии. И им часто требуются крупные металлические радиаторы или вентиляторы, чтобы избавляться от этого тепла.

ИБП работает на другом принципе: линейный вход AV превращается в высоковольтный DC, который включается и выключается десятки тысяч раз в секунду. Высокие частоты позволяют использовать гораздо более мелкие и лёгкие трансформаторы и конденсаторы. Особая схема точно управляет переключениями для контроля выходного напряжения. Поскольку таким БП не нужны линейные стабилизаторы, они теряют очень мало энергии: обычно их эффективность достигает 80-90%, и в итоге они гораздо меньше греются.

Однако ИБП обычно гораздо более сложные, чем линейные, и их сложнее проектировать. Кроме того, они выдвигают больше требований к компонентам, и нуждаются в высоковольтных транзисторах, способных эффективно включаться и выключаться с высокой частотой.

Должен упомянуть, что некоторые компьютеры использовали БП, не являвшиеся ни линейными, ни импульсными. Одной грубой, но эффективной техникой было запитать мотор от розетки и использовать его для раскрутки генератора, выдававшего необходимое напряжение. Мотор-генераторы использовались несколько десятилетий, по меньшей мере, с момента появления машин от IBM с перфокартами в 1930-х и до 1970-х, питая, среди прочего, суперкомпьютеры Cray.

Ещё один вариант, популярный с 1950-х и вплоть до 1980-х, использовал феррорезонансные трансформаторы – особый тип трансформаторов, дающих на выходе постоянное напряжение. Также в 1950-х для регулирования напряжения ламповых компьютеров использовался дроссель насыщения, контролируемая катушка индуктивности. В некоторых современных БП для ПК он вновь появился под именем "магнитного усилителя", давая дополнительное регулирование. Но в итоге все эти старые подходы уступили место ИБП.

Принципы, лежащие в основе ИБП, известны инженерам-электрикам с 1930-х, однако эта технология редко использовалась в эру электронных ламп. В то время в некоторых БП использовались специальные ртутные лампы, тиратроны, и их можно считать примитивными, низкочастотными импульсными стабилизаторами. Среди них — REC-30, питавшая телетайп в 1940-х, а также блок питания компьютера IBM 704 от 1954 года. Но с появлением в 1950-х силовых транзисторов ИБП начали быстро улучшаться. Pioneer Magnetics начала производить ИБП в 1958. General Electric выпустила ранний проект транзисторного ИБП в 1959.

В 1960-е НАСА и аэрокосмическая индустрия стала основной движущей силой в развитии ИБП, поскольку для аэрокосмических нужд преимущества малого размера и высокой эффективности имели приоритет перед большой стоимостью. К примеру, в 1962-м спутник Telstar (первый спутник, начавший передачу телевидения) и ракета "Минитмен" использовали ИБП. Годы шли, цены пали, и ИБП начали встраивать в потребительскую технику. К примеру, в 1966 Tektronix использовала ИБП в портативном осциллографе, что позволяло ему работать как от розетки, так и от батареек.

Тенденция ускорялась по мере того, как производители начали продавать ИБП другим компаниям. В 1967 RO Associates представила первый ИБП на 20 КГц, который назвала первым коммерчески успешным примером ИБП. Nippon Electronic Memory Industry Co. начала разработку стандартизованных ИБП в Японии в 1970. К 1972 году большинство производителей БП продавали ИБП или готовились к их выпуску.

Примерно в это время индустрия компьютеров начала использовать ИБП. Среди ранних примеров – микрокомпьютер PDP-11/20 от Digital Equipment 1969 года, и микрокомпьютер 2100A от Hewlett-Packard 1971 года. В публикации 1971 года заявлялось, что среди компаний, использующих ИБП, отметились все главные игроки рынка: IBM, Honeywell, Univac, DEC, Burroughs и RCA. В 1974 в списке микрокомпьютеров, использующих ИБП, отметились Nova 2/4 от Data General, 960B от Texas Instruments и системы от Interdata. В 1975 ИБП использовались в терминале HP2640A, похожем на пишущую машинку Selectric Composer от IBM, и в портативном компьютере IBM 5100. К 1976 году Data General использовала ИБП в половине своих систем, а HP – в мелких системах типа 9825A Desktop Computer и 9815A Calculator. ИБП начали появляться и в домашних устройствах, например, в некоторых цветных телевизорах к 1973 году.

ИБП часто освещались в электронных журналах той эпохи, как в виде рекламы, так и в статьях. Ещё в 1964 году Electronic Design рекомендовал использовать ИБП из-за более высокой эффективности. На обложке от октября 1971 года журнала Electronics World красовался ИБП на 500 Вт, а название статьи гласило: «Блок питания с импульсным стабилизатором». Computer Design в 1972 детально описывал ИБП и постепенный захват ими компьютерного рынка, хотя упомянул и о скептицизме некоторых компаний. На обложке Electronic Design 1976 года было написано «Переключаться внезапно стало легче», и описывалась новая интегральная схема управления ИБП. В журнале Electronics была длинная статья на эту тему; в Powertec были двухстраничные рекламные материалы о преимуществах ИБП со слоганом «The big switch is to switchers» [большие изменения для переключателей]; Byte объявлял о выпуске ИБП для микрокомпьютеров компанией Boschert.

Роберт Бошерт, уволившийся с работы и начавший собирать БП у себя на кухне в 1970-м, был ключевым разработчиком этой технологии. Он концентрировался на упрощении схем, чтобы сделать импульсные БП конкурентными по цене с линейными, и к 1974 году уже выпускал недорогие БП для принтеров в промышленных количествах, а потом в 1976 выпустил и недорогие ИБП на 80 Вт. К 1977 Boschert Inc. выросла до компании из 650 человек. Она делала БП для спутников и истребителя Grumman F-14, а позже – компьютерные БП для HP и Sun.

Появление недорогих высоковольтных высокочастотных транзисторов в конце 1960-х и начале 1970-х, выпускаемых такими компаниями, как Solid State Products Inc. (SSPI), Siemens Edison Swan (SES) и Motorola, помогло вывести ИБП в мейнстрим. Более высокие частоты переключения повышали эффективность, поскольку тепло в таких транзисторах рассеивалось в основном в момент переключения между состояниями, и чем быстрее устройство могло совершать этот переход, тем меньше энергии оно тратило.

Частоты транзисторов в то время увеличивались скачкообразно. Транзисторная технология развивалась так быстро, что редакторы Electronics World в 1971 могли заявлять, что БП на 500 Вт, представленный на обложке журнала, невозможно было произвести всего на 18 месяцев ранее.

Ещё один заметный прорыв случился в 1976, когда Роберт Маммано, сооснователь Silicon General Semiconductors, представил первую интегральную схему для контроля ИБП, разработанную для электронного телетайпа. Его контроллер SG1524 кардинально упростил разработку БП и уменьшил их стоимость, что вызвало всплеск продаж.

К 1974 году, плюс-минус пару лет, каждому человеку, хотя бы примерно представлявшему себе состояние индустрии электроники, было ясно, что происходит реальная революция в конструкциях БП.


Лидеры и последователи: Стив Джобс демонстрирует персональный компьютер Apple II в 1981 году. Впервые представленный в 1977, Apple II выиграл от промышленного сдвига от громоздких линейных БП к небольшим и эффективным импульсным. Но Apple II не запустил этот переход, как позже утверждал Джобс.

Персональный компьютер Apple II представили в 1977. Одной из его особенностью был компактный ИБП без вентилятора, дававший 38 Вт мощности и напряжение в 5, 12, –5, и –12 В. Он использовал простую схему Холта, ИБП с топологией обратноходового офлайнового преобразователя. Джобс заявил, что сегодня каждый компьютер копирует революционную схему Холта. Но была ли эта схема революционной в 1977? И скопировал ли её каждый производитель компьютеров?

Нет и нет. Похожие обратноходовые преобразователи в то время уже продавали Boschert и другие компании. Холт получил патенты на парочку особенностей своего БП, но их так и не стали широко использовать. А создание управляющей схемы из дискретных компонентов, как сделали для Apple II, оказалось технологическим тупиком. Будущее ИБП принадлежало специализированным интегральным схемам.

Если и был микрокомпьютер, оказавший долгосрочное влияние на проектирование БП, это был IBM Personal Computer, запущенный в 1981. К тому времени, всего через четыре года после выхода Apple II, технология БП серьёзно изменилась. И хотя оба этих ПК использовали ИБП с топологией обратноходового офлайнового преобразователя и несколькими выходами, это и всё, что между ними было общего. Контуры питания, управления, обратной связи и стабилизации были разными. И хотя БП для IBM PC использовал контроллер на интегральной схеме, в нём было почти в два раза больше компонентов, чем в БП от Apple II. Дополнительные компоненты давали дополнительную стабилизацию выходного напряжения и сигнал «качественное питание», когда все четыре напряжения были верными.

В 1984 году IBM выпустила значительно обновлённую версию ПК, под названием IBM Personal Computer AT. Его БП использовал множество новых схем, полностью отказавшись от обратноходовой топологии. Он быстро стал стандартом де факто и оставался таковым до 1995 года, когда Intel представила форм-фактор ATX, который, как и другие вещи, определившие БП ATX, по сей день остаётся стандартом.

Но, несмотря на появление стандарта ATX, компьютерные системы питания стали сложнее в 1995 году, когда появился Pentium Pro – микропроцессор, требовавший меньшего напряжения и больших токов, чем БП ATX мог дать напрямую. Для такого питания Intel представил модуль регулирования напряжения (VRM) – импульсный преобразователь DC-DC, устанавливаемый рядом с процессором. Он уменьшал 5 В от БП до 3 В, используемых процессором. В графических картах многих компьютеров тоже есть VRM, питающий установленные в них высокоскоростные графические чипы.

Сегодня быстрому процессору от VRM может требоваться целых 130 Вт – что гораздо больше, чем полватта мощности, которые использовал процессор Apple II, 6502. Современный процессор в одиночку может использовать в три раза больше мощности, чем целый компьютер Apple II.

Растущее потребление энергии компьютерами стало причиной беспокойства, связанной с окружающей средой, в результате чего появились инициативы и законы, требующие более эффективных БП. В США правительственный сертификат Energy Star и промышленный 80 Plus требуют от производителей выдавать более «зелёные» БП. Им удаётся это сделать при помощи различных технологий: более эффективного энергопотребления в режиме ожидания, более эффективных стартовых схем, резонансных схем, уменьшающих потери питания в импульсных транзисторах, схемы типа active clamp, заменяющие импульсные диоды более эффективными транзисторами. Улучшения в технологиях силовых транзисторов MOSFET и высоковольтных кремниевых выпрямителей, произошедшие в последние десять лет, также послужили увеличению эффективности.

Технология ИБП продолжает развиваться и другими путями. Сегодня, вместо аналоговых схем, многие поставщики используют цифровые чипы и программные алгоритмы, контролирующие выход. Разработка контроллера БП стала как вопросом проектирования железа, так и вопросом программирования. Цифровое управление питанием позволяет поставщикам общаться с остальной системой с большей эффективностью и вести логи. И хотя эти цифровые технологии по большей части используются в серверах, они начинают влиять на разработку настольных ПК.

Сложно увязать всю эту историю с мнением Джобса о том, что Холт должен быть известен шире, или что «Рода не часто хвалят за это в книжках по истории, а должны были бы». Даже самые лучшие разработчики БП не становятся известными за пределами крохотного сообщества. В 2009 году редакторы Electronic Design пригласили Бошерта в свой "Инженерный зал славы". Роберт Маммано получил награду "достижения всей жизни" в 2005 году от редакторов Power Electronics Technology. Руди Севернс получил другую такую награду в 2008 году за инновации в ИБП. Но никто из этих светил в области проектирования БП даже не отмечен в Википедии.

Часто повторяемое мнение Джобса о том, что Холта незаслуженно не заметили, привело к тому, что работу Холта описывают в десятках популярных статей и книжек про Apple, от "Реванша нердов" Пола Киотти, появившейся в журнале California в 1982, до биографии Джобса, бестселлера за авторством Айзексона, вышедшего в 2011. Так что весьма иронично, что, хотя его работа над Apple II вовсе не была революционной, Род Холт, вероятно, стал самым известным разработчиком БП всех времён.

Анатомия блока питания (БП)

Каждый настольный ПК, консоль или ноутбук имеет один из них. Он не увеличивает частоту кадров и не приводит к выбросу криптовалюты; в нем нет миллиардов транзисторов, и он сделан без использования новейших полупроводниковых технологических узлов. Звучит скучно, правда? Не за что! Это очень важно, потому что без него наши компьютеры ничего бы не сделали.

Блоки питания

не бросаются в заголовки, как новейшие процессоры, но они представляют собой потрясающие технологии.Итак, давайте наденем халаты, маски и перчатки и откроем скромный блок питания, разбив его различные части и посмотрим, что делает каждый из них.

Анатомия компьютерного оборудования TechSpot, серия

У вас может быть настольный компьютер на работе, в школе или дома. Вы можете использовать его для составления налоговых деклараций или для игры в новейшие игры; вы даже можете собирать и настраивать компьютеры. Но насколько хорошо вы знаете компоненты, из которых состоит ПК?

Как называется игра?

У многих компонентов компьютера есть названия, требующие некоторых технических знаний, чтобы понять, что именно он делает (например,г. твердотельный накопитель), но в случае с блоком питания это довольно очевидно. Это единица. Он подает питание!

Поскольку мы не можем просто отряхнуть руки и гордо сказать «статья сделана» с таким заявлением, нам лучше начать с одного. Мы используем Cooler Master G650M - это довольно общий дизайн со спецификациями, которые можно найти в десятках подобных, но он обладает одной особенностью, которая есть не у каждого блока питания.

Этот блок питания стандартного размера и соответствует требованиям стандарта ATX 12V v2.31, поэтому он помещается во многие компьютерные корпуса.

Но есть и другие форм-факторы: для небольших корпусов или уникальные для конкретных производителей. Не каждый блок соответствует точным размерам, установленным стандартными форм-факторами, они могут быть одинаковой ширины и высоты, но могут быть длиннее или короче.

Блок питания модели Cisco - специально разработан для серверов в стойке

Они также обычно обозначаются максимальной мощностью, которую они могут предоставить; в случае Cooler Master он может обеспечить до 650 Вт электроэнергии.Мы увидим, что это на самом деле означает, в этой статье, но вы можете получить блоки питания, которые вырабатывают лишь небольшое количество ватт, так как не все, что связано с компьютером, требует для работы сотни ватт. Однако большинство настольных ПК нормально работают в диапазоне от 400 до 600 Вт.

блоков питания, подобных этому, помещаются в металлический корпус, обычно черный или металлический, поэтому они могут быть тяжелыми. У ноутбуков почти всегда есть блок питания, который находится снаружи компьютера и почти всегда пластиковый, но внутренняя часть очень похожа на то, что мы увидим в этом.

Большинство блоков питания для настольных ПК поставляются с переключателем для отключения электропитания и вентилятором, чтобы все было красиво и прохладно, но не все (или должны). Не у всех из них будет металлический корпус с дырками - они редко бывают у серверов.

Но, как вы можете видеть на картинке выше, мы уже использовали отвертку для нашего примера, поэтому давайте снимем крышку и прыгнем внутрь.

Я снова в черном

Прежде чем мы начнем копаться во внутренностях блока питания, давайте задумаемся, зачем он вообще нужен.Почему мы не можем подключить компьютер напрямую к розетке? Ответ заключается в том, что современные компьютерные компоненты ожидают, что электрическая мощность будет подаваться в совершенно иной форме, чем та, которая предоставляется розеткой.

На приведенном ниже графике показано, каким должно быть электричество в сети (США = синяя и зеленая линии; Великобритания = красная линия). Ось x показывает время в миллисекундах, а ось y показывает напряжение в вольт . Лучший способ думать о напряжении - это мера разницы энергий между двумя точками.

Если напряжение приложено к проводящему материалу (например, к отрезку металлической проволоки), разница в энергии заставит электроны в материале перетекать с более высокого уровня энергии на более низкий. Это один из строительных блоков атомов, из которых состоит материал, а у металлов есть партия и электронов, которые могут свободно перемещаться. Этот поток электронов называется током и измеряется в амперах .

Хорошая аналогия для техно-говорящих: электричество можно представить себе как воду в шланге: напряжение сродни давлению, которое вы используете, скорость потока воды - это ток, и любые ограничения в трубе действует так же, как электрическое сопротивление.

Мы можем видеть, что электрическая сеть изменяется со временем, и это известно как источник напряжения переменного тока , или просто переменного тока, для краткости. В США сетевое напряжение меняется 60 раз в секунду, достигая пика в 340 или 170 В, в зависимости от местоположения и источника питания. Великобритания достигает немного более низкого пика и тоже меняется немного медленнее. Почти во всех странах мира есть такие напряжения в розетках, и лишь в некоторых из них пиковое напряжение ниже или выше.

Потребность в блоке питания заключается в том, что компьютеры не работают с переменным током: им нужно постоянное напряжение, которое никогда не меняется, и оно также должно быть на намного ниже уровня. При тех же масштабах графика это выглядит примерно так:

Он настолько ниже, что едва заметен, но требования современного компьютера не к одному постоянному напряжению, а к четыре , а именно +12 В, -12 В, +5 В и +3,3 В. И поскольку эти значения постоянны, их называют постоянный ток, или сокращенно DC.Таким образом, большая часть того, что делает блок питания, - это преобразование переменного тока в постоянный (например, гитары ...). Пора открыть устройство и посмотреть, как он это делает!

... большая часть того, что делает блок питания, - это преобразование переменного тока в постоянный (подскажите гитары ...). Пора открыть прибор и посмотреть, как он это делает!

На этом этапе мы должны предупредить вас о том, что , а не , попробуйте это, если вы не знаете, что делаете. Возиться с внутренностями блока питания может быть очень опасно. Внутри каждого блока есть компоненты, которые хранят электрическую энергию, а некоторые хранят и .

Компоновка этого блока питания похожа на многие другие, и хотя производитель и модель различных деталей, используемых внутри, будут отличаться, в основном они делают одно и то же.

Подключение сетевой розетки к блоку питания находится в верхнем левом углу рисунка, а источник питания, по существу, движется по часовой стрелке по изображению, пока не достигнет выхода блока питания (большой пучок цветных проводов, нижний левый угол).

Если мы перевернем печатную плату, мы увидим, что по сравнению с соединениями на материнской плате они широкие и глубокие - они предназначены для протекания через них большого тока.Что-то еще, что сразу бросается в глаза, - это большая пропасть, идущая посередине, как река, пересекающая путь в поле.

Это подчеркивает тот факт, что все блоки питания имеют две четко определенные секции: первичный и вторичный . Первый заключается в настройке входного напряжения так, чтобы его можно было эффективно изменить от уровня сети; во втором - все об этом изменении и последующих процессах.

Он плавный оператор

Самое первое, что блок питания делает с электросетью, - это не переключение его с переменного на постоянное или падение напряжения - вместо этого все сводится к сглаживанию входного напряжения.Поскольку у нас есть много электрических устройств в наших домах, офисах и на работе, которые включаются и выключаются, а также излучают электромагнитные сигналы, переменный переменный ток часто бывает неровным и со случайными всплесками (длина колебаний также не постоянна. ). Это не только затрудняет настройку блока питания в сети, но также может повредить некоторые компоненты внутри него.

Этот блок питания имеет два каскада так называемых переходных фильтров , первый из которых подключается непосредственно к входному разъему с использованием 3 компонентов, называемых конденсаторами , для выполнения этой работы. Думайте об этом как о «лежачем полицейском» при резких изменениях входного напряжения.

Второй этап фильтрации в этом БП более сложен, но по сути делает то же самое.

Желтые блоки - это скорее конденсаторы, а зеленые кольца, обернутые медным проводом, - это катушки индуктивности , (хотя при таком использовании их обычно называют дросселями и ). Катушки индуктивности хранят электрическую энергию в магнитном поле, но это поле также «отталкивает» напряжение, поставляющее энергию, поэтому внезапный всплеск напряжения приводит к внезапному откату от магнитного поля, чтобы подавить его.

Два маленьких синих диска - это еще больше конденсаторов, а прямо под ними (спрятанный под черной пластиковой крышкой) находится металлооксидный варистор (MOV). Они также используются для противодействия скачкам и скачкам входного напряжения; вы можете прочитать больше о различных типах схем переходных фильтров здесь.

Эта секция блока питания часто является первым признаком того, где были сокращены расходы, чтобы обеспечить соответствие модели определенному бюджету. У более дешевых будет меньше фильтрации, а у самых дешевых вообще не будет (а это не то, что вам нужно!).

Теперь, когда мы все расслабились и расслабились, давайте приступим к повседневной работе блока питания: изменению напряжения.

Рок вниз к электрическому проспекту

Помните, что блоку питания необходимо изменить напряжение переменного тока, которое может составлять в среднем 120 вольт (технически это среднеквадратическое значение, равное 120 вольт, но это точно не сошло с языка) и взломать это до постоянного напряжения 12, 5, и 3,3 вольт.

Первое, что делается, - это преобразование переменного тока в постоянный, и этот блок питания использует компонент, называемый мостовым выпрямителем .На рисунке ниже это плоский черный объект, приклеенный к куску металла (который действует как радиатор).

Опять же, это еще одна область, где производитель блоков питания может сократить расходы, поскольку более дешевые компоненты хуже справляются с преобразованием переменного тока в постоянный (например, выделяют больше тепла). Теперь, если входное напряжение достигает пика 170 вольт (что имеет место для сети 120 В), то мостовой выпрямитель будет выдавать 170 вольт постоянного тока.

Он передается на следующий этап блока питания, и в том, который мы рассматриваем, он называется активной коррекцией коэффициента мощности преобразователем (APFC).Эта схема регулирует ток в устройстве с учетом того, что он заполнен компонентами, которые накапливают и выделяют энергию сложным образом; это может привести к тому, что фактическая выходная мощность устройства будет меньше той, которую вы должны получить.

В других блоках питания используются пассивные преобразователи , которые выполняют ту же работу. Они менее эффективны, но подходят для блоков с низким энергопотреблением - они также дешевле, поэтому вы можете догадаться, в каких блоках питания они есть, а в действительности их не должно быть!

APFC можно увидеть на изображении выше - эти большие цилиндры слева представляют собой конденсаторы, в которых хранится отрегулированный ток, прежде чем отправлять их на следующий этап в цепочке процессов блока питания.

Эта часть, спрятанная за APFC, называется схемой с широтно-импульсной модуляцией (сокращенно ШИМ). Его задача - принимать постоянное напряжение и использовать несколько полевых транзисторов для включения и выключения напряжения с очень высокой скоростью - по сути, он преобразует постоянное напряжение обратно в переменное. Это происходит потому, что часть блока питания, которая понижает напряжение сети до 12 вольт, представляет собой трансформатор . В этих устройствах используется электромагнитная индукция и набор из двух катушек проводов (одна из которых имеет больше витков в катушке, чем другая) для снижения на напряжения; однако трансформаторы работают только с переменным напряжением.

Частота , частота переменного напряжения (скорость, с которой оно изменяется, измеряется в герцах, Гц) значительно влияет на эффективность трансформатора - чем выше, тем лучше, поэтому питание от сети 50/60 Гц меняется на тот, который меняется примерно на 50/60 тыс. Гц. Чем эффективнее трансформатор, тем он может быть меньше. Это сверхбыстрое переключение постоянного напряжения является источником названия для этого типа устройств: импульсный источник питания (SMPS).

На картинке ниже вы можете увидеть 3 трансформатора - самый большой генерирует только 12 вольт; в других блоках питания большой трансформатор может обеспечивать все напряжения. Следующий, более крупный, создает один выход 5 В, о котором мы поговорим немного, а самый маленький действует как изолятор для схемы ШИМ, предохраняя его от повреждений, а также не позволяя создавать помехи другим напряжениям в БП.

Различные блоки питания имеют разные способы создания необходимых напряжений, изоляции цепи ШИМ и т. Д.Все будет зависеть от бюджетных ограничений и от того, сколько мощности должно предложить устройство. Тем не менее, всем им нужно будет снять выходной сигнал с трансформатора и вернуть его обратно в постоянный ток.

На изображении ниже большой кусок металла - это радиатор для мостовых выпрямителей, выполняющих это преобразование. Мы также можем видеть в этом конкретном блоке питания, печатная плата в середине изображения соответствует кластеру из модулей регулирования напряжения (VRM), которые образуют 5 и 3.Выходы 3 вольта.

На данном этапе стоит поговорить о том, что называется пульсации .

В идеальном мире с идеальными блоками питания переменное напряжение переменного тока преобразуется в постоянное, никогда не меняющееся напряжение постоянного тока. На самом деле, это не на 100% точно, и напряжения постоянного тока действительно немного различаются.

Этот вариант называется пульсации напряжения , и для блока питания вы хотите, чтобы оно было как можно меньшим. Cooler Master не указывает размер пульсаций напряжения в спецификациях для этой модели блока питания, поэтому мы обратились к подробному обзору, чтобы их найти.Один из таких анализов был проведен JonnyGuru.com, и они обнаружили, что линия +12 В в их тестах имела пик напряжения пульсации на уровне 0,042 вольт (42 милливольта).

На изображении ниже показано, как это соотносится с тем, что требуется. Красная линия - это заданная постоянная +12 В постоянного тока, переменная синяя линия - это то, что мы на самом деле получаем (хотя сама пульсация не постоянна).

Качество конденсаторов, используемых в блоке питания, играет важную роль. Чем меньше и дешевле, тем больше будет пульсация, чего мы не хотим.Если он слишком большой, тогда сложная электронная схема в остальной части компьютера может работать нестабильно. К счастью, в нашем примере 40 с лишним милливольт - это нормально: неплохо, но неплохо.

Независимо от того, что используется для создания выходных напряжений и обеспечения их формы постоянного тока, необходимо еще несколько элементов схемы, прежде чем мы начнем размахивать кабелями. Все это связано с управлением выходами блока питания, гарантируя, что, если высокий спрос на мощность имеет место на одном конкретном напряжении, то другие не будут преуменьшены в процессе.

Чип, который вы видите здесь, называется супервизором и контролирует выходы, проверяя, не выдают ли они слишком много или слишком мало напряжения и тока. Однако это не очень сложно, поскольку все, что он делает, отключает блок питания, если возникает какая-либо из этих проблем.

Более дорогие блоки питания используют цифровые сигнальные процессоры (DSP) для отслеживания происходящего, и они также могут регулировать напряжения, если это необходимо, а также отправлять сведения о состоянии блока питания на компьютер, используя его.Не очень полезно для обычного пользователя ПК, но для компьютеров, используемых в качестве серверов, вычислительных машин и т. Д., Это часто желательная функция.

Детские розетки

Все блоки питания идут с длинными пучками проводов, выходящими из их спины. Количество комплектов и то, как они подключаются к основному блоку, будут отличаться в зависимости от широкого спектра доступных моделей, но все они будут обеспечивать некоторые стандартные подключения.

Поскольку напряжение является мерой разности , для данного выхода должно быть два провода: один для указанного напряжения (например.г. положительный 12 В или +12 В для краткости) и эталонный провод, по которому измеряется разница. Этот провод известен как земля или общая линия , и два образуют петлю: от блока питания к устройству, нуждающемуся в питании, а затем обратно в блок.

Поток тока проходит по этим проводам контура, но поскольку в некоторых контурах будет протекать только небольшой ток, несколько проводов заземления могут использоваться разными контурами.

Первый из них - обязательный 24-контактный ATX12V версии 2.4 подключения - он предлагает несколько проводов для разных напряжений, а также несколько конкретных.

Важным является провод + 5V standby - пока блок питания включен и подключен, этот провод всегда под напряжением. Это потому, что компьютер на самом деле не выключается, когда вы приказываете операционной системе выключиться. Материнская плата потребляет энергию, необходимую для работы в режиме ожидания.

Также будет еще один 8-контактный разъем для материнской платы, который обеспечивает два набора проводов +12 В и заземления, и большинство блоков питания также будут иметь как минимум один 6- или 8-контактный разъем питания PCI Express.

Видеокарты

могут потреблять максимум 75 Вт от слота PCI Express материнской платы, поэтому этот разъем обеспечивает дополнительную мощность для сегодняшних чудовищных графических процессоров.

Этот конкретный блок питания фактически имеет два разъема питания PCI Express, подключенных к одним и тем же проводам, из соображений стоимости, поэтому, если у вас есть действительно мощная видеокарта в компьютере, было бы лучше использовать отдельный пучок проводов.

Разница между 6- и 8-контактным разъемом PCI Express заключается в двух дополнительных проводах заземления.Это позволяет более высокому уровню тока течь по проводам +12 В, помогая питать более голодные графические процессоры.

За последние несколько лет мы стали свидетелями увеличения числа блоков питания, которые гордо носят в своем описании ярлык «модульный». Все это означает, что некоторые разъемы питания подключены к другому разъему, который вставляется непосредственно в блок питания. Таким образом, вместо того, чтобы забивать внутреннюю часть корпуса компьютера массой кабелей и разъемов, вы можете удалить то, что не нужно для экономии места.

В этой модели Cooler Master, как и во многих других, используется довольно простая система подключения модульных кабелей.

Каждый разъем обеспечивает по одному проводу + 12В, + 5В и + 3,3В, а также два провода заземления, и в зависимости от того, к какому устройству будет подключен кабель, разъем на другом конце кабеля будет либо используйте ту же схему подключения или что-нибудь попроще.

Разъем Serial ATA (SATA), указанный выше, используется для подачи питания на жесткие диски, твердотельные накопители и периферийные устройства, такие как устройства записи DVD.

Эта знакомая форма носит яркое название разъема питания AMP MATE-N-LOK 1-480424-0. Что ж, большинство людей называют его соединителем Molex , но на самом деле это название компании, которая его разработала. Он обеспечивает один + 12В, один + 5В и два провода заземления.

Кабельная разводка выходного источника питания - это еще одна область, где можно сэкономить или уложить более высокий бюджет, чтобы улучшить внешний вид или гибкость проводов. Толщина (или калибр ) металлической проволоки, используемой в кабелях, также играет роль, поскольку более толстые провода имеют меньшее электрическое сопротивление, чем более тонкие, что приводит к меньшему тепловыделению при протекании через них тока.

(Что-то внутри) Такой сильный

В начале этой статьи мы сказали, что большинство блоков питания названы в честь максимальной мощности, которую они могут предложить. На простейшем уровне электрическая мощность просто умножается на напряжение, умноженное на ток (например, 12 вольт x 20 ампер = 240 ватт), и хотя такое утверждение заставит многих инженеров постараться исправить это замечание, оно работает достаточно хорошо для наших целей.

Как и большинство фирменных или универсальных моделей, наш блок питания поставляется с этикеткой, на которой представлены различные фрагменты информации о том, сколько мощности может обеспечить каждая линия напряжения.

Здесь мы видим, что общая мощность, доступная по всем линиям +12 В, вместе взятые, достигает пика в 624 Вт; Добавьте все остальные, указанные на этикетке, и мы получим в сумме 760 Вт, что же дает? Дело в том, что нормальные линии + 5V и + 3.3V создаются с помощью VRM на выходе + 12V блока питания.

И, конечно же, все выходные напряжения поступают из одного источника: сетевой розетки. Таким образом, мощность 650 Вт - это максимум, который блок питания может обеспечить в сумме по всем линиям.Так что, если вы использовали 600 Вт на выходе +12 В, на все остальное у вас останется только 50 Вт. К счастью, большая часть оборудования в современном ПК в любом случае потребляет большую часть своего питания от линий 12 В, поэтому это редко является проблемой, если вы выбрали правильную модель блока питания для своих нужд.

Рядом со спецификациями мощности есть этикетка с надписью « 80 Plus Bronze. ». Это рейтинг эффективности, который используется в отрасли на добровольной основе (т. Е. Существуют законодательные требования к производителям блоков питания по соблюдению системы рейтингов).Эффективность также зависит от того, какой размер нагрузки пытается обслуживать блок питания (т. Е. Сколько тока проходит по различным линиям).

Если мы возьмем наш Cooler Master, работающий так, что он обеспечивает мощность 325 Вт (50% от его максимальной мощности), то мы можем ожидать, что он будет иметь эффективность от 80 до 85%, в зависимости от напряжения питания.

Это приведет к тому, что устройство потребляет от 382 до 406 Вт из стенной розетки. Более высокий рейтинг 80 PLUS не означает, что блок питания дает вам больше энергии, он просто тратит меньше на всех этапах фильтрации, выпрямления, переключения и преобразования.

Также обратите внимание, что пиковая эффективность находится где-то между 50 и 100% нагрузкой; некоторые производители предоставляют диаграммы, показывающие, как можно ожидать, что устройство будет работать при различных нагрузках и напряжениях питания.

Диаграмма эффективности Cooler Master для их блока питания V1300 Platinum

Иногда стоит обращать внимание на эту информацию, особенно если вы соблазняетесь выложить пачку баксов на БП мощностью 1000 Вт. Если ваш компьютер будет использовать мощность, близкую к такому уровню, то его эффективность будет немного ниже.

Вы можете увидеть некоторые блоки питания, утверждающие, что они однорельсовые или многорельсовые (или предлагают переключатель для переключения между ними). Термин «шина» - это просто другое слово для обозначения определенного напряжения, которое генерирует блок питания. В нашем примере Cooler Master есть одна шина 12 В и все различные разъемы питания, которые обеспечивают отвод тока +12 В от этой шины, если они используются. Многоканальный блок питания будет иметь две или более систем, обеспечивающих 12 вольт, однако есть большая разница в том, как это реализовано.

Блоки питания

для приложений центра обработки данных или вычислительных серверов будут иметь несколько шин для обеспечения отказоустойчивости, поэтому отказ одного из них не повлияет на другие.Настольный компьютер с многорельсовым блоком питания может иметь такую ​​установку, но они, скорее всего, просто возьмут основной выход 12 В и разделят его на два или три. Например, наш пример обеспечивает до 52 ампер тока на линии +12 В, что соответствует 624 ваттам электроэнергии. Дешевая многорельсовая версия того же устройства может иметь две линии +12 В, указанные в спецификации, но каждая из них будет обеспечивать ток только 26 ампер (или 312 Вт).

Хорошо спроектированный блок питания для настольного компьютера с использованием качественных компонентов не требует многорельсовой системы +12 В, так что не беспокойтесь об этом!

Деньги даром?

Блоки питания

бывают разных ценников.Быстрый просмотр списков на Amazon для того же формата размера дает их всего от 15 долларов за стандартный блок мощностью 400 Вт и вплоть до 180-240 долларов за полностью модульную атомную электростанцию ​​мощностью 1000 Вт от EVGA или Seasonic. . Что вы получаете за свои деньги? Какие вещи стоят больше 200 долларов?

Способность обеспечивать большую мощность очевидна, но это , как эта мощность передается. Ультра дешевая модель допускает ток до 25 А по линиям +12 В, тогда как сокрушитель кошельков обеспечивает более чем в 3 раза больше - 83 А.Сегодняшние процессоры и видеокарты используют линии +12 В почти для всех своих требований к питанию, но разве 25А достаточно?

Учитывая, что теперь вы можете купить «настольный» процессор с 32 ядрами и соединить его с такой же титанической видеокартой, оба с аппетитом на 300 Вт при полной нагрузке, дешевый блок питания совершенно не будет соответствовать спросу; с другой стороны, самый дорогой из них будет иметь достаточно места, чтобы справиться. А поскольку совокупная цена такого процессора и графического процессора может легко превысить 3500 долларов или больше, возможно, выделение нескольких дополнительных сотен не станет большим шоком для некоторых клиентов.

Но на самом деле вы платите за качество компонентов, используемых внутри блока питания. Вернитесь к началу этой статьи и посмотрите на внутренности блока Cooler Master, который мы разбирали. Здесь нет большого количества деталей, и поскольку практически каждый бит имеет решающее значение для работы устройства, нетрудно понять, почему большие расходы не всегда являются деньгами напрасно.

И на этом мы завершаем рассмотрение блока питания (и оставляем след битов по всему полу).Это увлекательная часть набора, и уровень инженерии, задействованный в разработке и производстве хорошего, на удивление сложен. Если у вас есть какие-либо вопросы о блоках питания или блоках питания, которые в настоящее время находятся в вашем компьютере и спокойно выполняют свою работу, как обычно, задайте их нам в разделе комментариев ниже. Следите за новостями, чтобы узнать больше об анатомических сериях.

Ярлыки покупок
(Выбор от сотрудников TechSpot, от наименее к более дорогим):
  • Thermaltake Smart 600 Вт на Amazon
  • EVGA 600 BR на Amazon
  • Cooler Master MasterWatt 750 Вт на Amazon
  • Corsair RM750 750 Вт на Amazon
  • SilverStone Strider ST80F 800 Вт на Amazon
  • Seasonic Prime PX-1000 W на Amazon
Классификация источников питания

и их различные типы

Блок питания - это часть оборудования, которое используется для преобразования мощности, подаваемой из розетки, в полезную мощность для многих частей внутри электрического устройства.Каждый источник энергии должен управлять своей нагрузкой, которая к нему подключена. В зависимости от конструкции блок питания может получать энергию от различных типов источников энергии, таких как системы передачи электроэнергии, электромеханические системы, такие как генераторы и генераторы переменного тока, преобразователи солнечной энергии, устройства хранения энергии, такие как аккумулятор и топливные элементы, или другие источник питания. Существуют два типа источников питания: переменного и постоянного тока. В зависимости от электрических характеристик электрического устройства оно может использовать питание переменного или постоянного тока.

Что такое блок питания?

Источник питания можно определить как электрическое устройство, используемое для подачи электроэнергии на электрические нагрузки. Основная функция этого устройства - изменение электрического тока от источника на точное напряжение, частоту и ток для питания нагрузки. Иногда эти блоки питания можно назвать преобразователями электроэнергии. Некоторые типы расходных материалов представляют собой отдельные элементы нагрузки, тогда как другие изготавливаются в виде устройств, которыми они управляют.


Блок-схема источника питания

Схема источника питания используется в различных электрических и электронных устройствах. Цепи питания подразделяются на разные типы в зависимости от мощности, которую они используют для обеспечения цепей или устройств. Например, схемы на основе микроконтроллера обычно представляют собой схемы регулируемого источника питания (RPS) 5 В постоянного тока, которые могут быть спроектированы с помощью различных методов для изменения мощности с 230 В переменного тока на 5 В постоянного тока.

Блок-схема источника питания и пошаговое преобразование 230 В переменного тока в 12 В постоянного тока обсуждаются ниже.

  • Понижающий трансформатор преобразует 230 В переменного тока в 12 В.
  • Мостовой выпрямитель используется для преобразования переменного тока в постоянный.
  • Конденсатор используется для фильтрации пульсаций переменного тока и подает их на регулятор напряжения.
  • Наконец, регулятор напряжения регулирует напряжение до 5 В и, наконец, используется блокирующий диод для измерения пульсирующей формы волны.
Блок-схема источника питания

Классификация источника питания и ее различные типы

Здесь мы обсудим различные типы источников питания, которые существовали на рынке.В таблице ниже приведены основные типы источников питания для следующих условий.

ВЫХОД = DC

ВЫХОД = AC

INPUT = AC

  • Зарядное устройство для батареи
  • Изолирующий трансформатор
  • Переменный источник питания переменного тока
  • Преобразователь частоты

ВХОД = DC

переменный ток, генерируемый переменным напряжением 9 трансформатор.Трансформатор может иметь несколько обмоток или ответвлений, и в этом случае прибор использует переключатели для выбора различных уровней напряжения. В качестве альтернативы можно использовать регулируемый трансформатор (регулируемый автотрансформатор) для непрерывного изменения напряжения. Некоторые источники переменного тока включают измерители для контроля напряжения, тока и / или мощности.


Источник переменного тока

Нерегулируемый линейный источник питания

Нерегулируемый источник питания содержит понижающий трансформатор, выпрямитель, фильтрующий конденсатор и спускной резистор.Этот тип источника питания из-за простоты является наименее дорогостоящим и наиболее надежным для требований низкого энергопотребления. Главный недостаток - непостоянство выходного напряжения. Оно будет варьироваться в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки, и пульсации не подходят для электронных приложений. Пульсации можно уменьшить, заменив конденсатор фильтра на фильтр LC (индуктор-конденсатор), но стоимость его возрастет.

Нерегулируемый линейный источник питания
Входной трансформатор

Входной трансформатор используется для преобразования входящего линейного напряжения до необходимого уровня источника питания.Он также изолирует выходную цепь от сети. Здесь мы используем понижающий трансформатор.

Выпрямитель

Выпрямитель, используемый для преобразования входящего сигнала из формата переменного тока в необработанный постоянный ток. Пожалуйста, обратитесь по этим ссылкам. Доступны различные типы выпрямителей: однополупериодный и двухполупериодный выпрямители.

Конденсатор фильтра

Пульсирующий постоянный ток от выпрямителя подается на сглаживающий конденсатор. Это устранит нежелательную рябь в пульсирующем постоянном токе.

Стравливающий резистор
Ступорный резистор

также известен как резистор стока источника питания. Он подключается к конденсаторам фильтра для отвода накопленного заряда, поэтому питание системы не представляет опасности.

Программируемый источник питания

Этот тип источника питания позволяет дистанционно управлять его работой через аналоговый вход или цифровые интерфейсы, такие как GPIB или RS232. Контролируемые свойства этого источника питания включают ток, напряжение, частоту.Эти типы расходных материалов используются в широком спектре приложений, таких как производство полупроводников, генераторов рентгеновского излучения, мониторинг роста кристаллов, автоматическое тестирование оборудования.

Как правило, в этих типах источников питания используется микрокомпьютер, необходимый для управления и контроля работы источника питания. Блок питания, снабженный интерфейсом компьютера, использует стандартные (или) проприетарные протоколы связи и язык управления устройством, такой как SCPI (стандартные команды для программируемых инструментов)

Блок питания компьютера

Блок питания в Компьютер - это часть оборудования, которая используется для преобразования мощности, подаваемой из розетки, в полезную мощность для нескольких частей компьютера.Он преобразует переменный ток в постоянный.

Он также контролирует перегрев с помощью управляющего напряжения, которое может изменяться вручную или автоматически в зависимости от источника питания. Блок питания или блок питания также называют преобразователем мощности или блоком питания.

В компьютере внутренние компоненты, такие как корпуса, материнские платы и блоки питания, доступны в различных конфигурациях, размеры которых известны как форм-фактор. Все эти три компонента должны быть хорошо согласованы, чтобы работать вместе.

Регулируемый линейный источник питания

Регулируемый линейный источник питания аналогичен нерегулируемому линейному источнику питания, за исключением того, что вместо стекающего резистора используется трехконтактный стабилизатор. Основная цель этого источника питания - обеспечить требуемый уровень мощности постоянного тока для нагрузки. Источник питания постоянного тока использует источник переменного тока в качестве входа. Для разных приложений требуются разные уровни атрибутов напряжения, но в настоящее время источники питания постоянного тока обеспечивают точное выходное напряжение. И это напряжение регулируется электронной схемой, так что оно обеспечивает постоянное выходное напряжение в широком диапазоне выходных нагрузок.Блок-схема регулируемого источника питания

Здесь представлена ​​основная принципиальная схема регулируемого линейного источника питания, представленная ниже.

Регулируемый линейный источник питания

Основные характеристики этого источника питания включают следующее.

  • КПД этого источника питания колеблется от 20 до 25%
  • В качестве магнитных материалов, используемых в этом источнике питания, используются сердечники из CRGO или стали.
  • Он более надежный, менее сложный и громоздкий.
  • Дает более быстрый ответ.

К основным преимуществам линейного источника питания можно отнести надежность, простоту, дешевизну и низкий уровень шума.Наряду с этими преимуществами, есть некоторые недостатки, такие как

. Они лучше всего подходят для нескольких приложений с низким энергопотреблением, в результате, когда требуется высокая мощность; недостатки становятся более очевидными. К недостаткам этого источника питания можно отнести большие потери тепла, габариты и низкий КПД. Когда линейный источник питания используется в приложениях большой мощности; для управления мощностью требуются большие компоненты.

Сглаживание

После выпрямления из сигнала переменного тока необходимо сглаживать постоянный ток, чтобы удалить изменяющийся уровень напряжения.Для этой цели обычно используются конденсаторы большой емкости.

Регулятор напряжения

Линейный регулятор имеет активное (BJT или MOSFET) проходное устройство (последовательное или шунтирующее), управляемое дифференциальным усилителем с высоким коэффициентом усиления. Он сравнивает выходное напряжение с точным опорным напряжением и регулирует проходное устройство для поддержания постоянного уровня выходного напряжения. Есть два основных типа линейных источников питания. Узнайте больше о различных типах регуляторов напряжения с принципом работы.

Регулятор серии

Это наиболее широко используемые регуляторы для линейных источников питания.Как следует из названия, в цепь помещается последовательный элемент, как показано на рисунке ниже, и его сопротивление изменяется с помощью управляющей электроники, чтобы гарантировать, что правильное выходное напряжение генерируется для потребляемого тока.

Концепция последовательного регулятора напряжения или последовательного регулятора прохода
Шунтирующий регулятор

Шунтирующий регулятор менее широко используется в качестве основного элемента в регуляторе напряжения. При этом переменный элемент помещается поперек нагрузки, как показано ниже. Сопротивление истока установлено последовательно со входом, а шунтирующий регулятор регулируется, чтобы гарантировать, что напряжение на нагрузке остается постоянным.

Шунтирующий стабилизатор напряжения с обратной связью

Импульсный источник питания (SMPS)

SMPS имеет выпрямитель, фильтрующий конденсатор, последовательный транзистор, регулятор, трансформатор, но он более сложен, чем другие источники питания, которые мы обсуждали.

Импульсный источник питания

Показанная выше схема представляет собой простую блок-схему. Напряжение переменного тока выпрямляется до нерегулируемого постоянного напряжения с помощью последовательного транзистора и регулятора. Этот постоянный ток прерывается до постоянного высокочастотного напряжения, что позволяет значительно уменьшить размер трансформатора и позволяет использовать источник питания гораздо меньшего размера.Недостатки этого типа источника питания состоят в том, что все трансформаторы должны изготавливаться по индивидуальному заказу, а сложность источника питания не подходит для низкопроизводительных или экономичных приложений с низким энергопотреблением. Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать все о SMPS.

Импульсный источник питания (SMPS)

Источник бесперебойного питания (ИБП)

ИБП

- это резервный источник питания, который в случае сбоя или колебаний напряжения дает достаточно времени для правильного отключения системы или для резервного генератора. запускать.ИБП обычно состоит из группы аккумуляторных батарей и схемы измерения и кондиционирования мощности. Кроме того, прочтите принципиальную схему ИБП и различные типы, пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о принципиальной схеме и работе ИБП.

Источник бесперебойного питания (ИБП)

Источник питания постоянного тока

Источник постоянного тока - это источник постоянного напряжения, обеспечивающий постоянное напряжение на нагрузке. Согласно его плану, источник питания постоянного тока может управляться от источника постоянного тока или от источника переменного тока, такого как электросеть.

Источник питания постоянного тока

Это все о различных типах источников питания, включая линейные источники питания, импульсный источник питания, источник бесперебойного питания. Кроме того, для реализации проектов в области электроники и электротехники или любой информации о типах источников питания вы можете оставить свой отзыв, чтобы дать свои предложения, комментарии в разделе комментариев ниже.

Купить Antec | Компьютер - Блок питания - PSU - SMPS

Все категории Gamers Zone Геймпады Проводные беспроводные джойстики Xbox 360 Гоночные колеса Игровые кресла Ant-Esports Circle Corsair Gamdias Gigabyte Thermaltake Pc Gaming Platform Gaming Gaming Headsets Проводное беспроводное стерео 7.1 Игровые клавиатуры Светодиодная подсветка Подсветка RGB Механическая беспроводная игровая мышь без ключа Игровые мыши FPS Игровые MOBA / MMO Двусторонние эргономичные игровые коврики для мыши Тканевые жесткие игровые плакаты с RGB-подсветкой Потоковое решение Карта захвата Зеленый экран Аксессуары для микрофона Ноутбуки Asus Msi Мобильные аксессуары Кабель питания Адаптер питания Блок питания для наушников Карта памяти NVIDIA Nvidia Geforce RTX Series Geforce RTX 20 Super Series Geforce RTX 20 Series Geforce RTX 30 Series Geforce GTX 16 Series Geforce GTX 10 Series Geforce 700 Series Nvidia Quadro Nvidia NVS test PRODUCTS CABINET Style Form Factor Case Accessories Добавить в корпус Вентиляторы Система охлаждения Комплект водяного или жидкостного охлаждения Комплект для самостоятельного изготовления или индивидуальный комплект охлаждения Вентиляторы и радиаторы процессора Аксессуары для охлаждения ГРАФИЧЕСКАЯ КАРТА ПАМЯТЬ Память DDR4 Память DDR3 Двухканальная четырехканальная для мониторов ноутбуков Игровые мониторы 4K и WQHD Изогнутые G-Sync Профессиональные мониторы IPS ПЛАТЫ МАТЕРИАЛОВ Amd Платформа Intel Platform Gaming Series Рабочая станция для разгона ПРОЦЕССОР Высокого уровня Серверный процессор среднего уровня начального уровня SMPS Полностью модульный Полумодульный 80+ Platinum 80+ Gold 80+ Bronze ХРАНЕНИЕ Внешний жесткий диск Внутренний жесткий диск SSD Dr ive Флэш-накопители БРЕНДЫ Материнские платы ASRock AVerMedia Захват игр Видеозахват Микрофоны Веб-камеры Чехлы Corsair Клавиатуры Индивидуальное охлаждение Кулеры ЦП Вентиляторы Гарнитуры Мыши Коврики для мыши Блоки питания Память Игровые кресла Хранение Deepcool Gamer Storm Кулеры ЦП Кейсы Блоки питания Кулеры для ноутбуков Корпус Вентиляторы Аксессуар G.Skill Trident Z Neo Trident Z Royal Trident Z RGB Trident Z RGB (для AMD) Flare X (для AMD) Ripjaws V Aegis DDR4 Память ноутбука GALAX RTX 20 Series GTX 16 Series GTX 10 Series SSD Gigabyte Материнская плата Видеокарта Монитор Периферийные устройства ПК Компоненты ПК Игры Кресло Гарнитуры HyperX Клавиатуры Память Мыши

Регулируемые поставки »Электроника Примечания

Источники питания с линейной регулировкой могут обеспечивать чрезвычайно низкий уровень выходного шума и хорошую стабилизацию, но за счет размера и эффективности..


Схемы линейного источника питания Праймер и руководство Включает:
Линейный источник питания Шунтирующий регулятор Регулятор серии Ограничитель тока Регуляторы серий 7805, 7812 и 78 **

См. Также: Обзор электроники блока питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания


Линейные источники питания широко используются из-за преимуществ, которые они предлагают с точки зрения общей производительности, а также эта технология очень хорошо зарекомендовала себя, поскольку была доступна уже очень много лет.

Хотя линейные источники питания могут быть не такими эффективными, как импульсные источники питания, они обеспечивают лучшую производительность и поэтому используются во многих приложениях, где шум имеет большое значение.

Одна из основных областей, где почти всегда используются линейные источники питания, - это аудиовизуальные приложения, усилители Hi-Fi и тому подобное. Здесь шум и всплески переключения от импульсных источников питания могут вызывать проблемы - при этом говорится, что SMPS постоянно улучшают производительность, но линейные источники, как правило, используются большую часть времени.

Типовой регулируемый линейный источник питания для лабораторных стендов

Основы линейного источника питания

Источники питания с линейной стабилизацией получили свое название от того факта, что в них используются линейные, то есть немключаемые методы регулирования выходного напряжения источника питания. Термин линейный источник питания означает, что источник питания регулируется для обеспечения правильного напряжения на выходе.

Измеряется напряжение, и этот сигнал подается обратно, обычно в какой-либо дифференциальный усилитель, где он сравнивается с опорным напряжением, и результирующий сигнал используется для обеспечения того, чтобы на выходе оставалось требуемое напряжение.

Иногда измерение напряжения может осуществляться на выходных клеммах, а в некоторых случаях - непосредственно на нагрузке. Дистанционное измерение используется там, где могут быть омические потери между источником питания и нагрузкой. Часто такая возможность есть у лабораторных стендов.

Различные линейные источники питания будут иметь разные схемы и включать разные схемные блоки, если требуются дополнительные возможности, но они всегда будут включать в себя основные блоки, а также некоторые дополнительные дополнительные.

Входной трансформатор питания

Поскольку многие регулируемые источники питания получают питание от входа сети переменного тока, для линейных источников питания обычным явлением является понижающий или иногда повышающий трансформатор. Это также служит для изоляции источника питания от сетевого входа в целях безопасности.

Трансформатор обычно представляет собой относительно большой электронный компонент, особенно если он используется в линейно регулируемом источнике питания большей мощности. Трансформатор может значительно увеличить вес блока питания, а также может быть довольно дорогим, особенно для более мощных.

В зависимости от используемого выпрямителя трансформатор может быть с одной вторичной обмоткой или с центральным ответвлением. Также могут присутствовать дополнительные обмотки, если требуются дополнительные напряжения.

Для старинных радиоприемников и другой старинной электронной электроники многократные вторичные обмотки были обычным явлением. Обычно основная вторичная обмотка имела центральный отвод, чтобы обеспечить двухполупериодное выпрямление с помощью двойного диодного клапана или трубчатого выпрямителя, а дополнительные вторичные обмотки требовались для вентильных или трубчатых нагревателей - часто 5 вольт для выпрямителя, а затем 6.3в для самих клапанов / трубок.

Выпрямитель

Поскольку входной сигнал от источника переменного тока является переменным, его необходимо преобразовать в формат постоянного тока. Доступны различные формы выпрямительной схемы.

Самая простая форма выпрямителя, которую можно использовать в источнике питания, - это одиночный диод, обеспечивающий полуволновое выпрямление. Этот подход обычно не используется, потому что сложнее удовлетворительно сгладить вывод.

Обычно используется двухполупериодное выпрямление с использованием обеих половин цикла.Это обеспечивает более легкое сглаживание формы волны.

Есть два основных подхода к обеспечению полуволнового выпрямления. Один из них - использовать трансформатор с отводом от центра и два диода. Другой - использовать одну обмотку на трансформаторе источника питания и использовать мостовой выпрямитель с четырьмя диодами. Поскольку диоды очень дешевы, а стоимость трансформатора с центральным ответвлением выше, наиболее распространенным подходом в наши дни является использование мостового выпрямителя.

Примечание по схемам диодного выпрямителя:

Диодные выпрямительные схемы используются во многих областях, от источников питания до радиочастотной демодуляции.В схемах диодного выпрямителя используется способность диода пропускать ток только в одном направлении. Есть несколько разновидностей от полуволнового до двухполупериодного, мостовые выпрямители, пиковые детекторы и многое другое.

Подробнее о Цепи диодного выпрямителя

Даже для регуляторов с питанием от постоянного тока на входе может быть установлен выпрямитель для защиты от обратного подключения источника питания.

Электропитание сглаживающее

После выпрямления из сигнала переменного тока постоянный ток необходимо сглаживать, чтобы удалить изменяющийся уровень напряжения.Для этого используются конденсаторы большой емкости.

Сглаживающее действие резервуарного конденсатора

В сглаживающем элементе схемы используется большой конденсатор. Он заряжается по мере того, как сигнал, поступающий от выпрямителя, достигает своего пика. По мере того, как напряжение выпрямленной формы волны падает, как только напряжение становится ниже напряжения конденсатора, конденсатор начинает подавать заряд, удерживая напряжение, до следующего нарастающего сигнала от выпрямителя.

Сглаживание не идеальное, и всегда будет некоторая остаточная пульсация, но это позволяет устранить огромные колебания напряжения.


Линейные регуляторы питания

Большинство источников питания в наши дни обеспечивают регулируемую мощность. С современной электроникой довольно легко и недорого включить линейный стабилизатор напряжения. Это обеспечивает постоянное выходное напряжение независимо от нагрузки - в указанных пределах.

Поскольку многие электронные компоненты, электронные устройства и т. Д. Требуют аккуратно обслуживаемых источников питания, регулируемый источник питания является необходимостью.

Есть два основных типа линейных источников питания:

  • Шунтирующий регулятор: Шунтирующий регулятор менее широко используется в качестве основного элемента в линейном регуляторе напряжения.Для этой формы линейного источника питания переменный элемент размещается поперек нагрузки. Сопротивление истока установлено последовательно со входом, а шунтирующий стабилизатор регулируется таким образом, чтобы напряжение на нагрузке оставалось постоянным.

    Источник питания рассчитан на заданный ток, и с приложенной нагрузкой шунтирующий регулятор поглощает ток, не требуемый нагрузкой, так что выходное напряжение поддерживается.


  • Регулятор серии: Это наиболее широко используемый формат линейного регулятора напряжения.Как следует из названия, в схему помещается последовательный элемент, и его сопротивление изменяется с помощью управляющей электроники, чтобы гарантировать, что правильное выходное напряжение генерируется для потребляемого тока. Блок-схема регулятора напряжения серии

    В этой блок-схеме, опорное напряжение используется для привода серии прохода элемента, который может представлять собой биполярный транзистор или полевой транзистор. Эталоном может быть просто напряжение, снятое с источника эталонного напряжения, например электронный компонент, такой как стабилитрон.

    Более обычный подход состоит в том, чтобы выбрать выходное напряжение и подать его в дифференциальный усилитель для сравнения выходного сигнала с эталоном, а затем использовать его для управления схемой элемента конечного прохода.


Оба этих типа линейных регуляторов используются в источниках питания, и, хотя более широко используется последовательный регулятор, в некоторых случаях также используется шунтирующий регулятор.

Преимущества / недостатки линейного источника питания

Использование любой технологии часто представляет собой тщательный баланс нескольких преимуществ и недостатков.Это справедливо для линейных источников питания, которые имеют ряд явных преимуществ, но также имеют свои недостатки.

Преимущества линейного блока питания

  • Установленная технология: Линейные источники питания широко используются в течение многих лет, а их технология хорошо известна и изучена.
  • Низкий уровень шума: Использование линейной технологии без какого-либо переключающего элемента означает, что шум сведен к минимуму, и теперь обнаруживаются раздражающие всплески, обнаруживаемые в импульсных источниках питания.

Линейный БП недостатки

  • КПД: Принимая во внимание тот факт, что линейный источник питания использует линейную технологию, он не особенно эффективен. Эффективность около 50% не является чем-то необычным, а при некоторых условиях может предлагать гораздо более низкие уровни.
  • Рассеивание тепла: Использование последовательного или параллельного (менее распространенного) регулирующего элемента означает, что рассеивается значительное количество тепла, и его необходимо удалять.
  • Размер: Использование линейной технологии означает, что размер линейного источника питания, как правило, больше, чем у других форм источника питания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *