Суббота , 15 июня 2024

Блоки питания для ПК: принципы работы и основные узлы

Блоки питания для ПК: принципы работы и основные узлы

Современные блоки питания для ПК представляют собой достаточно сложные устройства. При покупке компьютера мало кто обращает внимание на марки предустановленных в системе БП. Впоследствии неадекватное или недостаточное питание может привести к ошибкам в программной среде, стать причиной потери данных на носителях и даже привести к выходу из строя электроники ПК. По крайней мере, понимание основных основ и принципов функционирования блоков питания, а также умение определять качественную продукцию, может помочь избежать целого ряда проблем и обеспечить длительную, бесперебойную работу любого компьютера. На блок питания цена во многом зависит от модели и других сопутствующих моментов.

Содержание статьи:

Блок питания для ПК: принципы работы и основные узлы

Типичная структура блока питания

Компьютерный блок питания состоит из нескольких основных узлов. Подробная схема устройства показана на рис. При включении переменное напряжение сети поступает на входной фильтр, где происходит сглаживание и подавление пульсаций и помех. В более дешевых блоках этот фильтр часто упрощен или полностью отсутствует.

Кроме того, напряжение поступает на инвертор напряжения сети . По сети проходят различные токи. Они изменяются с частотой потенциальных секунд, т.е. Гц. Инвертор повышает эту частоту до десятков, а иногда и сотен киллеров. Это позволяет значительно уменьшить габариты и массу основного преобразовательного трансформатора и сохранить полезную мощность. Чтобы лучше понять это решение, представьте себе большое ведро, которое за один раз может перелить литров воды, и меньшее ведро объемом один литр, которое может одновременно переместить такой же объем. Оно должно изнашиваться в раз быстрее.

Импульсные трансформаторы преобразуют высоковольтные напряжения от инверторов в более низкие напряжения. Благодаря высокой частоте преобразования мощность, которая может быть передана через эти небольшие компоненты, может достигать — Вт. В дорогих блоках питания имеется два или три трансформатора.

Рядом с основным трансформатором обычно стоят один или два более мелких, которые помогают создать дежурное напряжение, которое всегда присутствует в блоке питания и на материнской плате, когда к БП подключена сетевая вилка. Этот узел, вместе со специальным контроллером, обозначен на схеме на рисунке .

Снижение напряжения поступает на быстродействующую выпрямительную диодную сборку, установленную на мощном радиаторе . Диод, конденсатор и дроссель сглаживают и выпрямляют высокочастотные пульсации, обеспечивая практически постоянное напряжение на выходе, плюс разъемы питания материнской платы и периферийных устройств.

  • Типичная информационная наклейка БП. Основная задача — информировать пользователя о максимально допустимом токе по линии питания, максимальной долговременной и кратковременной возможности и конечной суммарной мощности, которую может выдать БП.
  • Конструкция модульных разъемов на блоках питания может быть самой разной. Их использование позволяет отсоединять нетребовательные силовые кабели в одном системном блоке.

На более дешевых блоках используется стабилизация группы напряжений SO call. Сетевой дроссель сглаживает только разницу между напряжениями и В. Таким образом достигается экономия количества элементов БП, но это происходит за счет снижения качества индивидуальной стабилизации. Стресс. При большой нагрузке на один из каналов его напряжение снижается. Компенсационная схема блока питания пытается компенсировать недостаток за счет повышения напряжения, но одновременно с этим повышается напряжение и на втором канале, который оказывается недогруженным. Возникает своеобразный эффект качелей. Обратите внимание, что в дорогих БП есть выпрямительные цепи и силовые броски, где каждая из основных линий полностью независима.

Помимо узлов питания в блоке есть дополнительная сигнализация. Это контроллер вращения вентилятора, часто установленный на небольшом дочернем устройстве, со схемой управления напряжением и током, выполненной на интегральной микросхеме . Он также управляет работой системы защиты от короткого замыкания, перегрузок по мощности, перенапряжения или, наоборот, слишком низкого напряжения.

  • Корпус блока питания с установленным -мм вентилятором.
  • Во многих случаях для формирования необходимого воздушного потока используются специальные вставные регуляторы.

Во многих случаях мощные блоки питания оснащаются активными устройствами коррекции коэффициента мощности. Старые модели таких блоков имели проблемы совместимости с более дешевыми источниками бесперебойного питания. При переходе на аккумулятор таких устройств выходное напряжение падает, и корректор коэффициента мощности БП отключается в соответствии с током В. Работало очень большое количество недорогих моделей БПСС мощностью до Вт. Современные блоки питания практически полностью лишены этой «функции».

Многие БП предлагают возможность отключения неиспользуемых разъемов. Это позволяет устанавливать платы с разъемами питания на внутренней стенке . При правильном подходе к проектированию такие узлы не влияют на электрические характеристики блока питания. Однако верно и обратное: некачественные разъемы могут привести к плохому контакту или, при неправильном подключении, к выходу компонента из строя.

Для подключения компонентов к БП используется несколько стандартных типов штекеров. Самые большие штекеры два ряда помогают запитать материнскую плату. Раньше устанавливалось штекеров, но современные системы имеют большую нагрузочную способность, в результате чего штекеры нового образца получают проводника, часто с дополнительными четырьмя контактами, отключенными от основного набора. Помимо каналов питания нагрузки, на материнскую плату подаются сигналы управления PS_ON#, PWR_OK и дополнительные линии VSB, -V. Включение происходит только при наличии нулевого напряжения на проводе PS_ON#. Поэтому, чтобы запустить блок без материнской платы, необходимо замкнуть контакт зеленый провод на одном из черных проводов «земля». Необходимо приобрести рабочий БП и сразу установить все напряжения в соответствии с характеристиками стандарта ATX. Сигнал PWR_OK используется для сообщения материнской плате о нормальном функционировании схемы стабилизации БП. Напряжение VSB используется для питания USB-устройств и чипсета в дежурном режиме ПК standby.

Блоки питания для ПК: принципы работы и основные узлы

На этой схеме показан выход блока питания, традиционно используемый в современных ПК

Стабилизаторы процессора на материнской плате подключаются отдельно и используют -контактный или -контактный кабель, подающий напряжение В. Питание для мощных видеокарт с интерфейсом PCI-Express идет через один -контактный или два разъема для старших моделей. Существует также -контактный вариант этого разъема: жесткие диски и накопители с интерфейсом SATA используют свой тип контактов с напряжениями, и . В. В так называемый так называемый Molex.

Основное потребление энергии во всех современных системах, начиная с новых, таких как сокеты, и, происходит по линии В. Процессоры могут нагружать этот канал токами до — А, а видеокарты. до — А особенно при разгоне. В результате мощная игровая конфигурация с четырехъядерным процессором и несколькими графическими адаптерами может легко «съесть» — Вт. Материнские платы с разогнанными по RSV контроллерами потребляют относительно немного до Вт. планки и довольствуются мощностями до — ватт. Жесткие диски, правда, неэнергоемки до ватт, но требуют качественного питания. Чувствительные схемы управления головками и шпинделями могут легко выйти из строя, если напряжение превысит В или будет сильная пульсация.

Блоки питания для ПК: принципы работы и основные узлы

Качественные тесты современных источников питания можно проводить только на специальных стендах. На рисунке показана электронная начинка одного из них. Для рассеивания тепла большой мощности используются большие радиаторы, обдуваемые высокоскоростными вентиляторами

Наклейка на блоке питания часто указывает на наличие нескольких рядов В, обозначаемых как +12V1, +12V2, +12V3 и т.д. БП представляет собой один канал, разделенный на несколько виртуальных с различными ограничениями по току. Такой подход применяется для стандартов безопасности EN-. Это запрещает подачу мощности свыше ВА на контакты, доступные пользователю при возникновении замыкания, пожара или других возможных неприятностей. Простая математика: В/ В = А. Поэтому, хотя современные блоки обычно имеют несколько виртуальных каналов с ограничениями по каждому току в районе — А, общая нагрузочная способность В не обязательно так равна величине мощности +12V1, +12V2, +12V3 и используется в конструкции Она определяется функцией преобразователя, используемого в конструкции. Все заявления производителей в рекламных буклетах, многие из которых изображают большие преимущества от канала В, являются лишь искусными маркетинговыми трюками для непосвященных.

Многие новые блоки питания работают по эффективным схемам, так что небольшой радиатор охлаждения обеспечивает большую мощность. Примером может служить обширная платформа FSP Epsilon FSPXXX-GLY/GLN OCZ GameXStream, FSP Optima/Everest/Epsilon, поскольку несколько производителей создают

Современные мощные видеокарты потребляют большое количество энергии и уже давно подключаются к БП отдельными кабелями, независимо от материнской платы. Современные модели оснащаются либо -потребительским, либо -потребительским разъемом. Во многих случаях последние имеют недоработанные детали. В этом и заключается удобство подключения видеокарты к меньшему разъему питания.

После рассмотрения основных узлов блока питания читателю, надеюсь, уже все понятно. За последние годы конструкции БП значительно усложнились и подверглись модернизации, поэтому для полноценного тестирования требуется квалифицированный подход и наличие специального оборудования. Несмотря на общее улучшение качества блоков, доступных обычным пользователям, откровенно неудачные модели тоже встречаются. Поэтому, выбирая тот или иной экземпляр БП для своего компьютера, следует сосредоточиться на детальном обзоре этих устройств и тщательно изучить каждую модель, прежде чем совершить покупку. Ведь от блока питания зависит сохранность информации, стабильность и долговечность работы компонентов ПК в целом.

Смотрите также

Как сделать канал в Telegram популярнее

Как сделать канал в Telegram популярнее

Telegram давно вышел за рамки обычного мессенджера, превратившись в платформу с множеством информационных каналов, охватывающих …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.