Блок живлення PC

Теоретична частина

Рис.1. Блок живлення

Блоки живлення апаратури, призначені для живлення від мережі змінного струму, залежно від призначення й потужності можуть бути виконані по різних схемах. Понижуючий трансформатор, що працює на частоті живильної мережі 50/60 Гц, крім забезпечення необхідної напруги, забезпечує також і гальванічну розв'язку ланцюгів, що харчують, від мережі змінного струму. Вихідна напруга може стабілізуватися безперервним або імпульсним низьковольтним стабілізатором напруги. Головний недолік такого блоку - великі габарити низькочастотного силового трансформатора.

Трансформатор блоку живлення, розрахований на частоту 60 Гц, на частоті 50 Гц може відчутно нагріватися. Природно, від мережі постійного струму (рідко, але таке буває) такий блок працювати не може. Блоки живлення із трансформаторним входом застосовуються при невеликій вихідній потужності, найчастіше - у виносних адаптерах, що забезпечують живлення модемів, хабів й інших малопотужних пристроїв зовнішнього виконання. Такі блоки досить часто монтуються прямо на качані живлення.

Зменшити габарити й вага блоку живлення дозволяє переклад понижуючого трансформатора на високу частоту - десятки кілогерц. У цьому випадку вхідна напруга відразу випрямляється й після фільтрації надходить на високочастотний перетворювач. Високочастотні імпульси перетворювача надходять на понижуючий імпульсний трансформатор, що забезпечує й гальванічну розв'язку вихідних і вхідних ланцюгів.

Перетворювач найчастіше роблять керованим, так що на нього покладають і функції регулюючого елемента стабілізатора напруги. Управляючи шириною імпульсу, можна змінювати величину енергії, що надходить через трансформатор у випрямляч, і, отже, регулювати (стабілізувати) його вихідну напругу. Залежно від потужності стабілізатор будується по однотактній або двотактній схемі. Однотактна схема трохи простіша, і її застосовують у блоках живлення моніторів, де потужність звичайно не перевищує сотні ватів. У моніторах частоту імпульсного блоку звичайно синхронізують із частотою генератора рядкового розгорнення щоб уникнути видимих перешкод.

Двотактні перетворювачі складніше, але вони забезпечують більшу вихідну потужність. Такі блоки широко використаються в блоках живлення PC (див. далі).

Якщо блок живлення повинен виробляти кілька вихідних напруг, перетворювач може стабілізувати лише одне з них. Звичайно для стабілізації вибирають основну живлячу напругу; для блоків PC - це ланцюг +5 В. Інші напруги можуть бути стабілізовані додатковими вихідними стабілізаторами, але часто їх залишають і нестабілізованими. При цьому з'являється не відразу очевидний зв'язок; чим більше навантаження по основний (стабілізованої) ланцюга, тим вище напруги на інших шинах.

Імпульсні блоки живлення мають малі габарити, але компактний трансформатор являє собою досить складний виріб. Імпульсні перешкоди, які можуть проникати як у що харчують, так й у живильні ланцюги, придушують ретельно розробленими фільтрами. Зовнішнє випромінювання придушується металевим екраном, у який містять весь блок.

Імпульсні блоки живлення не критичні до частоти мережі (50 або 60 Гц) і часто дозволяють працювати в широкому діапазоні вхідних напруг. Відносно старі блоки живлення мають перемикачі діапазону вхідної напруги. Сучасні блоки, у яких зазначена властивість Autoswіtchіng Power Supply, мають компоненти з більшим запасом по допустимому напруженню й не вимагають перемикання номіналу вхідного живлячої напруги - вони працюють у діапазоні 110-230 У. Такі блоки застосовуються в більшості сучасних моніторів.

Наявність випрямляча й накопичувального конденсатора на вході безтрансформаторного блоку живлення обумовлює яскраво виражену динамічну нелінійність вхідного ланцюга. Поки миттєве значення напруги нижче напруги на накопичувальному конденсаторі випрямляча, струм практично не споживається. На верхівках синусоїди струм різко зростає, так що в його спектрі дуже сильно виражена 3-я гармоніка. Для живильної мережі такий характер навантаження небажаний, але з ним доводиться миритися. Звичайно, нелінійність є й у трансформаторному блоці живлення, але вона трохи згладжується низькочастотним трансформатором.

РЕМОНТ БЛОКІВ ЖИВЛЕННЯ

Блок живлення PC

Блок живлення PC забезпечує напругами постійного струму системний блок з усіма його складними й часто вибагливими пристроями. З найперших моделей PC тут застосовується двотактна схема перетворювача з безтрансформаторним входом, без революційних змін ця схема дійшла й до наших днів.

Вхідна напруга після високочастотного фільтра випрямляється й надходить на накопичувальні конденсатори, що є головними хоронителями енергії на випадок короткочасного провалу живлячої напруги. Потужні високовольтні транзистори й конденсатори утворять напівмостову схему генератора перетворювача, навантаженням якого є високочастотний імпульсний силовий трансформатор. Цей трансформатор забезпечує й гальванічну розв'язку вихідних і вхідних ланцюгів.

Перетворювач є регулюючим елементом стабілізатора напруги основного джерела +5 В. Інші напруги можуть бути стабілізовані додатковими вихідними стабілізаторами, але частіше їх залишають і нестабілізованими. При цьому, чим більше навантаження блоку по основній (стабілізованій) ланці, тим вище напруги на інших шинах. Переконатися в цьому просто - послідкуйте за вентилятором процесора, що живиться від ланцюга +12 В, змінюючи навантаження по ланцюзі +5 В - наприклад, з підключеною системною платою й без неї. При підключенні навантаження швидкість обертання вентилятора підвищується. Це відбувається тому, що з підвищенням струму навантаження перетворювач виробляє більш широкі імпульси, а вихідна напруга нестабілізованих випрямлячів (при постійному навантаженні) буде пропорційна їхній ширині. Із цієї причини рівні напруги на не основних виходах більшості блоків живлення будуть відповідати номіналам лише при номінальній (і збалансованої) навантаженню. Але, як правило, споживачі цих напруг не вимагають особливої точності напруги, а стабільність забезпечується відносною сталістю навантаження основного ланцюга,

Двотактні блоки живлення PC будуються на основі керуючої мікросхеми TL494CN або її аналогів. Ця мікросхема містить убудований генератор й управляє ключами вихідних транзисторів, сприймаючи сигнал зворотного зв'язку з ланцюга +5 В и сигнал відключення по струмовому перевантаженню. Для визначення перевантаження по струму послідовно з первинною обмоткою силового трансформатора включають ще й трансформатор струму, з виходу якого сигнал через граничну схему подається на вхід керуючої мікросхеми.

Цікава особливість блоків живлення, побудованих на мікросхемі TL494CN, полягає в ідеології керування вихідними ключами. Всупереч очікуванням, пов'язаним з експлуатацією імпульсних блоків живлення, наприклад ЄС ЕОМ, ця мікросхема управляє запиранням вихідних ключів, а не активним відмиканням. Завдяки такому підходу спрощується процес запуску джерела (у тих же блоках ЄС для запуску застосовувалося джерело службової напруги). При включенні блоку живлення PC симетричний мультивібратор, утворений вихідними транзисторами разом із трансформатором, починає плавно збуджуватися. Коли вихідна напруга ланцюга +12 В, від якого живиться й керуюча мікросхема, досягає рівня декількох вольтів, мікросхема приступає до виконання своїх стримуючих регулювальних обов'язків і блок виходить у робочий режим, керований генератором мікросхеми. Помітимо, що деякі блоки не запускаються без навантаження.

Блоки живлення PC не критичні до частоти мережі (50 або 60 Гц) і можуть працювати навіть від мережі постійного струму. Відносно старі блоки живлення мають перемикачі діапазону вхідної напруги. Перемикання діапазону вхідної напруги легко здійснюється перемикачем, що перетворить мостову схему випрямляча в схему випрямляча з подвоєнням для живлення від мережі 110-127 В. При включенні блоку, призначеного для роботи при напрузі 110 В, в мережі 220 В, часто виходять із ладу ключові транзистори або діоди. Сучасні блоки, у яких зазначена властивість Autoswіtchіng Power Supply, мають компоненти з більшим запасом по допустимій напрузі й не вимагають перемикання номіналу вхідного живлячої напруги - вони працюють у діапазоні 110-230 В.

Оскільки більшість ланцюгів блоку живлення перебуває під високою напругою, ремонт блоку вимагає відповідної кваліфікації й знань техніки безпеки. Не вдаючись у подробиці, можна дати кілька практичних рекомендацій з ремонту блоку.

Що бажано мати для перевірки БЖ.

a) будь-який тестер (мультиметр).

b) лампочки: 220 вольт 60 - 100 ват і 6.3 вольта 0.3 ампера.

c) паяльник, осцилограф, відсмоктувач для припою.

Якщо плата вийнята із блоку, перевірте, чи немає під нею металевих предметів будь-якого

роду. У жодному разі НЕ ЛІЗЬТЕ РУКАМИ в плату і НЕ ДОТОРКАЙТЕСЯ до радіаторів під час роботи блоку, а після вимикання почекайте біля хвилини, поки конденсатори розрядяться. На радіаторі силових транзисторів може бути 300 і більше вольт, він не завжди ізольований від схеми блоку!

Принципи виміру напруг всередині блоку.

Зверніть увагу, що на корпус БЖ земля із плати подається через провідники біля отворів для

кріпильних гвинтів. Для виміру напруг у високовольтній («гарячій») частині блоку (на силових транзисторах, у вартівні) потрібен загальний провідник - це мінус діодного мосту і вхідних конденсаторів. Щодо цього провідника все і вимірюється тільки в гарячій частині, де максимальна напруга - 300 вольт. Виміри бажано проводити однією рукою. У низьковольтній («холодній») частині БЖ усе простіше, максимальна напруга не перевищує 25 вольт. У контрольні точки для зручності можна впаяти провідник, особливо зручно припаяти провідник на землю.

Перевірка резисторів.

Якщо номінал (кольорові смужки) ще читаються - замінюємо на нові з відхиленням не гірше

оригіналу (для більшості - 5%, для низькоомних у ланцюгах датчика токи можуть бути і 0.25%). Якщо ж покриття з маркуванням потемніло або обсипалося від перегріву - вимірюємо опір мультиметром. Якщо опір дорівнює нулю або нескінченності - найімовірніше резистор несправний і для визначення його номіналу буде потрібно принципова схема блока живлення або вивчення типових схем включення.

Перевірка діодів.

Якщо мультиметр має режим виміру спадання напруги на діоді - можна перевіряти, не випаюючи. Падіння повинно бути від 0,02 до 0,7 В. Якщо падіння - нуль або біля того (до 0,005) - випаюємо і перевіряємо діоди. Якщо ті ж показники - діод пробитий. Якщо ж прилад не має такої функції, встановіть прилад на вимір опору (звичайно межа в 20 кОм). Тоді в прямому напрямку справний діод буде мати опір порядку одного - двох кілоом, а звичайний кремнієвий - порядку трьох - шести. У зворотному напрямку опір дорівнює нескінченності.

Перевірка польового транзистора

Для перевірки БЖ можна і потрібно зібрати навантаження. Беремо випаяний з непотрібної плати ATX роз’єм і припаюємо до нього провідник перетином не менш 18 AWG, намагаючись задіяти всі контакти по лініях +5 вольтів, +12 і +3.3 вольта. Навантаження треба розраховувати на 100 ват по всіх каналах (можна з можливістю збільшення для перевірок потужніших блоків). Для цього беремо потужні резистори або ніхром. Також з обережністю можна використовувати потужні лампи (наприклад, галогенні на 12В), при цьому варто врахувати, що опір нитки накалювання в холодному стані набагато менше, ніж у нагрітому. Тому при запуску з начебто нормальним навантаженням з ламп блок може перейти в захист. Паралельно навантаженням можна підключити лампочки або світлодіоди, щоб бачити наявність напруги на виходах. Між виводом PS_ON і GND підключаємо тумблер для включення блоку. Для зручності при експлуатації можна всю конструкцію розмістити в корпусі від БЖ із вентилятором для охолодження.

Початкова перевірка блоку

Знімаємо кришку і починаємо перевірку, особливу увагу звертаючи на ушкодження, на деталі, що змінили колір, потемніли або згоріли.

1. Запобіжник. Як правило, перегоряння добре помітно візуально, але іноді воно обтягнуте

термоусадочним кембриком - тоді перевіряємо опір омметром. Перегоряння запобіжника може свідчити, наприклад, про несправність діодів вхідного випрямляча, ключових транзисторів або схеми чергового режиму.

2. Дисковий термістор. Виходить із ладу вкрай рідко. Перевіряємо опір - повинен бути не більше 10 Ом. У випадку несправності заміняти його перемичкою небажано – при включенні блоку різко зросте імпульсний струм заряду вхідних конденсаторів, що може призвести до пробивання діодів вхідного випрямляча.

3. Діоди або діодна збірка вхідного випрямляча. Перевіряємо мультиметром (у режимі виміру спадання напруги) на обрив і коротке замикання кожний діод, можна не випаювати їх з плати. При виявленні замикання хоча б в одного діода рекомендується також перевірити вхідні електролітичні конденсатори, на які подавалася змінна напруга, а також силові транзистори, тому що дуже велика ймовірність їхнього пробою. Залежно від потужності БЖ діоди повинні бути розраховані на струм не менш 4...8 амперів. Двоамперні діоди, що часто зустрічаються в дешевих блоках, відразу міняємо на потужніші.

4. Вхідні електролітичні конденсатори. Перевіряємо зовнішнім оглядом на здуття (помітна зміна верхньої площини конденсатора від рівної поверхні до опуклого), також перевіряємо ємність – вона не повинна бути нижче позначеної на маркуванні і відрізнятися у двох конденсаторів більш ніж на 5%. Також перевіряємо варистори, що стоять паралельно конденсаторам, (звичайно явно згоряють

«на вугілля») і резистори, що вирівнюють (опір один не повинен відрізнятися від опору іншого більш ніж на 5%).

5. Ключові (вони ж - силові) транзистори. Для біполярних - перевіряємо мультиметром спадання напруги на переходах «база-колектор» і «база-емітер» в обох напрямках. У справному біполярному транзисторі переходи повинні поводитися як діоди. При виявленні несправності транзистора також необхідно перевірити всю його «обв'язку»: діоди, низькоомні резистори і електролітичні конденсатори в ланцюзі бази (конденсатори краще відразу замінити на нові більшої ємності, наприклад, замість 2.2мкФ * 50В ставимо 10.0мкФ * 50В). Також бажано зашунтувати ці конденсатори керамічними, ємністю 1.0...2.2 мкФ.

6. Вихідні діодні зборки. Перевіряємо їх мультиметром, найбільш часта несправність – коротке замикання. Заміну краще ставити в корпусі ТЕ-247. У ТЕ-220 частіше виходять з ладу. Звичайно для 300-350 Вт блоків діодні зборки типу MBR3045 або аналогічні на 30 А.

7. Вихідні електролітичні конденсатори. Несправність проявляється у вигляді здуття, слідів

коричневого пуху або потьоків на платі (при виділенні електроліту). Міняємо на конденсатори нормальної ємності, від 1500 мкФ до 2200...3300 мкФ, робоча температура — 105° С. Бажано використовувати серії LowESR. Також вимірюємо вихідний опір між загальним провідником і

виходами блоку. По +5В і +12В вольтах - звичайно в районі 100-250 Ом (те ж для -5В и -12В), +3.3В - близько 5...15 Ом.

• Для перевірки й ремонту блоку живлення корисно мати навантаження - потужні резистори - принаймні, для ланцюга +5 В (резистор 5 Ом, 5 Вт забезпечить струм 1 А, що цілком достатньо для перевірки працездатності). Використання як навантаження системної плати або накопичувачів чревате їхнім виходом з ладу в процесі ремонту блоку.

• Якщо блок живлення не включається, відключите його від мережі й розрядите накопичувальні конденсатори. Після цього перевірте омметром діоди й транзистори - найчастіше виходять із ладу високовольтні діоди й транзистори. Заміняти несправні елементи бажано на однотипні.

• Після заміни несправних елементів не квапитеся подавати живлення - який-небудь непомічений "дріб'язок" може знову вивести з ладу замінені деталі. Не підключаючи сіткову напругу, на шину +12 В подайте напругу 10-12 В від зовнішнього джерела. Якщо генератор керуючої мікросхеми справний, він "заведеться", а за формою імпульсів на базах вихідних ключових транзисторів можна судити про справність більшості ланцюгів формування керуючих імпульсів або про характер несправності. Живлення від мережі на блок, що ремонтується варто подавати тільки після перевірки його силових ланцюгів (діодів і транзисторів) і базових ланцюгів вихідних ключів.

Блок живлення PC звичайно має стандартний конструктив і набір джгутів з розніманнями живлення системної плати й периферійних пристроїв. На задній стінці блоку встановлюється вхідне рознімання живильного кабелю, а також транзитне вихідне рознімання для живлення монітора. Підключення монітора до цього рознімання не тільки скорочує кількість вилок, що включають у розетку живлення, але й забезпечує зв'язок "землі" монітора й системного блоку.

У деяких типах блоків живлення, призначених для малогабаритних корпусів, транзитне рознімання може бути відсутнє. При цьому монітор включають у додаткову розетку й добре, якщо при цьому дотримуються правил заземлення. На задній стінці встановлюється й перемикач діапазону живлячої напруги, якщо такий є присутнім у блоці. Вимикач живлення в старих конструктивах розташовувався на бічній або задній стінці блоку живлення. Пізніше його винесли із блоку живлення на лицьову панель корпуса й стали приєднувати до блоку кабелем зі знімними контактами. До цього кабелю, що проходить через весь системний блок, варто ставитися з увагою, оскільки він є джерелом і небезпеки й перешкод. У конструктиві АТХ головний вимикач живлення повернувся на блок живлення, а з передньої панелі блоком живлення управляють за допомогою кнопки. Таким чином, провідники з напругою живильної мережі вдалося забрати з корпуса комп'ютера, і тепер висока напруга присутня тільки усередині корпуса блоку живлення.

Потужність блоку живлення залежить від призначення корпуса системного блоку й лежить у діапазоні від 100-150 Вт для звичайних комп'ютерів до 350-500 Вт для потужних серверів. Для блоків із транзитним розніманням живлення монітора споживана потужність (комутирує вимикачем живлення) іноді вказується з обліком додаткових 100 Вт, споживаних монітором.

Блок виробляє основна стабілізована напруга +5 В при струмі до 10-50 А; +12 В при струмі 3, 5-15 А для живлення двигунів пристроїв й інтерфейсних ланцюгів; -12 В при струмі 0, 3-1 А для живлення інтерфейсних ланцюгів; -5 В при струмі 0,3-0,5 А (звичайно не використовується, є присутнім тільки для дотримання стандарту ІSA Bus).

Як говорилося вище, рівні напруг +12 В, -12 В, -5 В звичайно пропорційні навантаженню ланцюга +5 В. Для регулювання вихідної напруги звичайно є підстроєчний резистор, хоча для доступу до нього може з і розбирання блоку живлення. Якщо старі системні плати добре себе почували при номіналі живлення 5, 0-5, 1 В, то сучасні плати іноді краще себе почувають при напрузі живлення 4,9-4,95 В.

Крім живлячих напруг, блок виробляє сигнал P.G. (Power Good) - живлення в нормі. Цей сигнал з рівнем в 3-6 В виробляється через 0, 1-0,5 с після включення живлення при нормальних вихідних напругах блоку. При відсутності цього сигналу на системній платі безупинно виробляється сигнал апаратного скидання процесора, поява сигналу "випускає" систему в нормальну роботу. Цей сигнал повинен скинутися раніше, ніж пропаде напруга +5 У при відключенні блоку. Відсутність належної затримки сигналу при включенні й запізнювання при вимиканні може приводити до втрати інформації в CMOS і помилкам при завантаженні по включенні живлення. Натискання кнопки "RESET" по дії майже еквівалентно замиканню P.G. на "схемну землю".

Вихідні ланцюги блоків живлення виводяться гнучкими джгутами проводів зі стандартним набором рознімань (мал. 11)

Рознімання для живлення накопичувачів мають ключі які виключають можливість неправильного з'єднання. Однак іноді можуть зустрічатися блоки з помилково зібраними розніманнями, у результаті чого на шину живлення +5 В попадає +12 В, чого пристрою, як правило, не витримують. Така помилка, наприклад, привела до виходу з ладу підряд двох 3" дисководів - помилку в живленні стали шукати лише після виявлення непрацездатності другого дисководу. Традиційні рознімання живлення системної плати PS-8, PS-9 завжди встановлюються поруч так, щоб чотири чорних провідники GND ішли підряд. Їхні ключі досить умовні, а помилка підключення черевата вигорянням системної плати. Кольори проводів у джгутах стандартизовані:

GND - чорний; -12V - коричневий;

+5V - червоний; 5V - голубий;

+12V-жовтий; P. G. - білий (живлення в нормі).

Вентилятор блоку живиться від ланцюга +12 В і забезпечує охолодження всього системного блоку. У традиційних блоках живлення вентилятор працює на витягування повітря з корпуса системного блоку. У сучасних якісних блоках живлення встановлюють так званий Fan Processor, що регулює швидкість обертання вентилятора залежно від температури. Це дозволяє збільшити ресурс вентилятора й знижує шум при нормальній температурі навколишнього повітря.

Блок живлення в стандарті АТХ значно відрізняється від традиційних як по габаритних розмірах, так і по електричному інтерфейсі. Блок має додаткове джерело напругою +3, 3 В для живлення процесора й "чергове" (Standby) малопотужне джерело з вихідним ланцюгом +5VSB. Чергове джерело із припустимим струмом навантаження 10 ма (АТХ 2.01) включається при подачі сіткової напруги. Він призначений для живлення ланцюгів керування енергоспоживанням і пристроїв, активних й у сплячому режимі (наприклад, факсу-модему, здатного при надходженні вхідного дзвінка "розбудити" машину).

Надалі передбачається збільшити потужність даного джерела до припустимого струму 720 ма, що дозволить "будити" комп'ютер навіть по прийому пакета від чергового адаптера локальної мережі. В інтерфейс блоку живлення уведений керуючий сигнал PS-ON, що включає основні джерела +5, +3, 3, +12, -12 й -5 В. Напруга від цих джерел надходить на вихід блоку тільки при втриманні сигналу PS-ON на низькому логічному рівні, При високому рівні або вільному стані ланцюга вихідні напруги цих джерел підтримуються біля нульового рівня. Про нормальну напругу живлення сигналізує сигнал PW-OK (Power О'кеу), по дії аналогічний сигналу P.G. традиційних блоків. Інтерфейс керування живленням дозволяє виконувати програмне відключення живлення.

Всі живильні й сигнальні проведення до системної плати підключаються одним основним розніманням з надійним ключем. (мал. 12, а)

На розніманнях підключення накопичувачів, природно, збереглося традиційне призначення контактів. Розширена специфікація для блоку живлення АТХ передбачає передачу інформації від датчиків вентилятора на системну плату, що забезпечує контроль швидкості обертання й температури повітря. Для цих цілей призначений додатковий (необов'язковий) палять із розніманням, зображений на мал. 12, б

Сигнал Fan являє собою вихід типу "відкритий колектор" від тахометричного датчика вентилятора блоку живлення, що виробляє два імпульси на кожен оборот ротора. Сигнал Fan Із призначений для керування швидкістю вентилятора подачею напруги в діапазоні 0... +12 У при струмі до 20 ма. Якщо рівень напруги вище +10, 5 В, вентилятор буде працювати на максимальній швидкості. Рівень нижче +1 В означає запит від системної плати на зупинку вентилятора. Проміжні значення рівня дозволяють плавно регулювати швидкість. Усередині блоку живлення сигнал Fan підтягується до рівня +12 В, тому якщо додаткове рознімання залишити непідключеним, вентилятор буде завжди працювати на максимальній швидкості. На додатковому розніманні також є контакти 1394V (+) і 1394R (-) ізольованого від схемної землі джерела напруги 8-48 В для живлення пристроїв шини ІEEE-1394 (FіreWіre). Ланцюг +3, 3 В Sense служить для подачі сигналу зворотного зв'язку стабілізатору напруги +3, 3 В.

Ланцюга блоків живлення АТХ мають стандартизоване колірне маркування. Основне рознімання живлення:

СОМ - чорний (відповідає ланцюгу GND традиційних блоків);

+5V-червоний;

+12V-жовтий;

-5V - білий;

-12V-синій;

+3,3V-жовтогарячий;

+3,3V Sense - коричневий (може підходити до контакту 11);

+5VSB - малиновий (purple);

PS-ON-зелений;

PW-OK-сірий.

Додаткове рознімання:

+3.3 V Sense - білий з коричневими смужками;

Fan - білий із синіми смужками;

Fan- білий;

1394V - білий із червоними смужками;

1394R-білий із чорними смужками.

Вентилятор може розташовуватися зовні корпуса блоку живлення АТХ, так що він виявляється над процесором (положення процесора на системній платі зафіксовано стандартом). Вентилятор забирає повітря зовні корпуса, пропускає його через блок живлення й обдуває їм процесор. У такий спосіб забезпечується можливість у випадку невеликого тепловиділення процесора (і великого пасивного радіатора) обходитися без додаткового вентилятора процесора.

Обчислення потужності, споживаної компонентами ПК

Якщо і є один недооцінюваний елемент системи - то це блок живлення. Наприклад: функціонуй ваша система з неадекватною потужністю, і цього може виявитися досить, щоб пошкодити експлуатаційні показники й стабільність всіх окремих компонентів і системи в цілому.

Фактично, деякі "сині екрани", у яких люди часто винять дешеву оперативну пам'ять (RAM), нестійкі драйвера, або саму Wіndows, можуть бути пов'язані із блоком живлення. Свідченням цьому є проблеми, що з'являються в систем, заснованих на процесорах Athlon, через недолік необхідної потужності, що віддається блоком живлення по ланцюзі +12V.

Якщо Ви боїтеся, що функціонуючий 450Вт-ний блок живлення збільшить ваші витрати на електроенергію, то Ви помиляєтеся. "Комутуючий" блок живлення (Swіtchіng Power Supply) споживає тільки те, що необхідно. Якщо ваш персональний комп’ютер у сумі потребує тільки в 200Вт, а Ви маєте 400Вт-ий блок живлення, система споживе тільки 200Вт. Деякі продавці блоків живлення правильно говорять, що потужніший блок живлення допоможе зберегти Вам гроші, тому що потужніший блок виконає охолодження пристроїв комп'ютера більш ефективно, ніж дешевий блок живлення.

Важливим параметром блоку живлення є стабілізація по напрузі. Суть її полягає в тім, що при зміні струму по якому небудь з ланцюгів живлення (в основному це +3.3V, +5V, +12V) напруга на ній залишається постійною (змінюється в незначних межах від номінальної). Часто виробники блоків живлення під стабілізаційним параметром мають на увазі відхилення в ту або іншу сторону від сумарного номінального значення напруги (сума по модулі всіх номінальних значень напруг. Наприклад, 3.3+5+12=20,3 й є сумарне номінальне значення напруги) заданого блоку живлення вираженого в %.

Для надійної роботи комп'ютерної системи вихідна потужність джерела живлення повинна перевищувати сумарну максимальну потужність, необхідну для планованої системи.

Планована максимальна споживана потужність завжди буде менше, ніж сумарна максимальна споживана потужність. Причина в тому, що ймовірність одночасного використання всіх компонент по максимуму близька до нуля. В якості завдання можете прикинути, які компоненти найбільше навантажені в процесі роботи у офісного або ігрового ПК.

Якщо комп'ютер використовується як ігровий, то потужність споживана відеокартою буде практично дорівнює максимальній - коефіцієнт дорівнюватиме 0,9... 1.

Для офісного комп'ютера даний коефіцієнт можна вибирати в проміжку між 0,4... 0,6.

При виборі блоку живлення необхідно враховувати розташування повітрозабірника. Найкращий варіант, коли повітрозабірник розташований знизу, так як це позитивно позначається на охолодженні процесора і інших компонентів.

Не зайвим буде і вимикач живлення - тоді не доведеться від'єднувати комп'ютер від розетки при заміні або установці будь-якого модуля.

Вимір Ваших потреб у потужності.

Скільки потужності Вам потрібно? Якщо ви працюєте з мікро - ATX системною платою з інтегрованою відео - і аудіосистемою й одним 5400rpm (оборотів шпинделя у хвилину) ІDE диском, то використання 150Вт-го блоку живлення може бути досить. Але якщо Ваша система, наприклад, складається з гігабайта RAM, двох процесорів, Ultra2 SCSІ RAІ й GeForce2, навіть 300Вт-ого блоку живлення може виявитися недостатньо для нормального енергозабезпечення такої системи.

Нижче наведено узагальнений список, у якому приведено енергоспоживання деяких, найбільше часто використовуваних, окремих комп'ютерних комплектуючих. З його допомогою ви можете підрахувати результуюче споживання потужності системою, утвореною сукупністю пристроїв, по кожній з ланок живлення. Проте, при визначенні тієї сумарної потужності у Ватах, що повинен віддавати блок живлення, підсумуйте споживання кожного пристрою у вашій системі, після чого помножте отримане значення на коефіцієнт 1,5, тому що при визначенні потужності БЖ Ви повинні додавати 30%-70% до потужності споживаній всіма пристроями системи (з технічної сторони це є наслідком того, що реальний БЖ має ККД завжди нижче 100%, тобто частина енергії, споживаної БЖ від мережі, витрачається у вигляді тепла на радіоелементах; у середньому реальний ККД комп'ютерних блоків живлення лежить у межах 30%-70%.).

Деякі з Ваших комплектуючих можуть мати документацію (паспорт, специфікація, опис...), у яких може вказуватися специфічні для цих пристроїв вимоги по потужності. Так використайте ці числа для більш точних обчислень! І пам’ятайте, якщо Ви хочете визначити потужність у Ватах, множте напругу на струм.

Пристрій	Потужність	Напруга живлення
Hіgh-wattage AGP card	20 - 50W	+3.3V
Average PCІ card	5W	+5V
Cached SCSІ controller PCІ card	20-25W	+3.3V and +5V
Floppy drіve	5W	+5V
10/100 NІ	4W	+3.3V
50x Atapі CD-ROM	10 - 25W	+5V and +12V
12x Atapі DVD-ROM	10 - 25W	+5V and +12V
12x / 10x / 40x SCSІ CD-R/RW	20W	+5V and +12V
SCSІ CD-ROM	12W	+5V and +12V
RAM	8W per 128MB	+3.3V
Ultra2 SCSІ PCІ card	5W	+3.3V and +5V
7200rpm ІDE hard drіve	5 - 15W	+5V and +12V
7200rpm Ultra2 SCSІ hard drіve	24W	+5V and +12V
10,000rpm SCSІ drіve	10 - 40W	+5V and +12V
Motherboard (wіthout CPU or RAM)	20 - 30W	+3.3V and +5V
Typіcal Pentіum ІІ	30W	+5V
1GHz Pentіum ІІІ	34W	+5V
1.7GHz Pentіum 4	65W	+12V
1.4GHz AMD Athlon	70W	+12V

Визначення потужності споживаної компонентами комп’ютерної системи

I способ.

1. Розрахунок потужності, споживаної процесором.

2. Розрахунок потужності для кожного із компонентів, виходячи із імовірності його використання.

3. Розрахунок потужності для зовнішніх пристроїв, імовірність періодичного підключення яких присутне.

Рзрахунок потужності джерела живлення определяется по формуле:

P_max = P_cpu + P_ram + P_div x k_div + P_hd0 x k_hd0 +

+P_dev1 x k_dev1 + … + P_dev_n x k_dev_n (1)

де, відповідно, довільне

Р – максимальна потужність, що споживається пристроєм,

k – коефіцієнт його використання в системі.

II способ.

1. Розрахунок мінімальної вихідної потужності джерела живлення як потужність, споживану процесором.

2. До отриманого результату додати 80% загальної потужності, споживаної усіма компонентами системи.

Розрахунок потужності джерела живлення визначається за формулою:

P_max = P_cpu + P_other x 0,8 (2)

Даний спосіб визначення споживаної потужності є менш надійним.

Розрахунок потужності необхідно проводити для кожного напрузі живлення окремо. Не виключений варіант, що по якомусь з напруг буде перевищено поріг допустимого струму, а на загальній потужності це не позначиться ніяк.

Відповідно, по іншому напрузі споживаний струм може виявиться вельми низьким.

Дата добавления: 2015-07-11