Блок питания от компьютера как источник 12 вольт: Блок питания от компьютера как источник 12

Содержание

Блок питания от компьютера как источник 12

Как «запитать» автомагнитолу от компьютерного блока питания?

Главная тема уже озвучена в заголовке, поэтому перейдём сразу к делу. Итак, что нам понадобится? Во-первых, рабочая автомагнитола или автомобильный CD/MP3-ресивер. У меня на руках оказался автомобильный CD/MP3-ресивер Panasonic CQ-DFX883N.

Во-вторых, компьютерный блок питания формата AT или ATX. Сейчас полно компьютерного железа от старых ПК, в том числе и блоков питания.

Где его можно найти бесплатно или за минимальные деньги?

Вытащить из своего старого ПК, который пылится в чулане;

Купить за копейки на «барахолке» – такие 100% есть на любом радиорынке;

Починить и довести до ума неисправный компьютерный БП.

Для своей затеи я купил «бэушный» блок питания как раз на «барахолке».

Прежде чем подключать компьютерный БП к автомагнитоле – нужно его проверить и, если надо, довести до рабочего состояния. Об этом чуть позже, а пока о том, как подключить автомагнитолу к компьютерному БП.

Подключение автомагнитолы к компьютерному БП.

У компьютерного блока питания (БП) есть здоровый жгут с выходными разъёмами. Провода чёрного цвета – это минус или общий провод. По жёлтым подаётся напряжение +12V. Остальные провода нам будут не нужны – их использовать не будем. Так вот нам нужно от блока питания взять всего-навсего 12V. Для этого берём любой из разъёмов MOLEX или Floppy-разъём. Далее откусываем от него жёлтый провод (+12V) и чёрный провод – минусовой. Затем подключаем эти провода к питающим проводам автомагнитолы.

Стоит отметить, что выходной канал на +12V достаточно мощный и может «отдать» в нагрузку ток в 8-10 ампер (при мощности БП 200 – 300 Вт.), что, собственно, нам и нужно. Обычно, максимальный ток, потребляемый автомобильным CD/MP3-ресивером составляет 10-15 ампер. Но это максимум!

Кроме этого нужно провести лёгкую доработку, если у вас блок питания формата ATX. Об этом расскажу чуть позднее.

У автомагнитолы имеется 3 провода, к которым подключается питание (напряжение +12V) от штатной электросети автомобиля. Чёрный провод – это минус (по другому – общий провод, «земля», Ground). Жёлтый провод – это +12V (маркируется как Battery ). Это основные провода для подключения питания к автомагнитоле.

Но даже если подключить эти провода к аккумулятору или БП, автомагнитолу мы не включим – она будет в дежурном («спящем») режиме.

Поэтому ищем красный провод (маркируется ACC ) у автомагнитолы и скручиваем его вместе с жёлтым проводом +12V. Штатно красный провод подключается к замку зажигания авто.

Как только водитель замыкает ключом зажигания электрическую цепь, автомагнитола автоматически переходит из спящего режима в рабочий – включается подсветка дисплея автомагнитолы. При этом красный провод через замок зажигания закорачивается на плюс +12V. Мы же это делаем, принудительно соединяя жёлтый (+12V) и красный провод.

При этом автомагнитола будет включатся сразу же при подаче напряжения.

Отличие компьютерных блоков питания формата AT от ATX.

Компьютерные блоки формата AT не имеют дежурного блока питания +5 (Standby) и выходных напряжений 3,3V. Поэтому при включении такого блока на его выходах +12V, +5V, -12V, -5V напряжение появляется сразу.

У блоков питания формата ATX есть дежурный источник питания на +5VSB (Standby). Он работает всегда, пока блок питания подключен к сети 220V. Чтобы на выходных каналах появились напряжения +12V, -12V, +5V, -5V, +3,3V нужно на главном выходном разъёме замкнуть зелёный и чёрный провод.

Если вы хотите, чтобы выходные напряжения появлялись сразу после включения БП, то можно установить перемычку между зелёным (Power ON) и чёрным проводом. При этом блок питания будет выходить из «спящего» режима сразу после подачи на него напряжения сети 220V.

Восстановление компьютерного блока питания.

Для начала пробуем включить блок питания. В большинстве случае бывшие в употреблении (б/у или «бэушные») блоки питания от ПК, как правило, рабочие, но имеют некоторые дефекты (отсутствие некоторых выходных напряжений, пониженное напряжение на одном из каналов +12, -12, +5, -5 вольт и т.п.). Даже если блок питания запустился – при этом начнёт крутить вентилятор – стоит вскрыть корпус блока питания, выгрести из него всю пыль, открутить печатную плату и осмотреть контакты на предмет непропая. Если нужно – исправить дефекты.

Перед проведением любых работ необходимо отключать блок питания от сети 220V. Также после этого не помешает принудительно разрядить высоковольтные электролитические конденсаторы входного выпрямителя (220-470 мкФ. * 250V). Сделать это можно подключив на несколько секунд резистор на 100-200 кОм параллельно контактам конденсатора. Естественно, держать пальцами резистор не стоит – иначе можно получить лёгкий удар током.

Эта операция необходима потому, что остаточный электрический заряд конденсаторов опасен (в рабочем режиме на них 200V!). При случайном касании выводов конденсаторов можно получить лёгкий электрический удар. Явление весьма неприятное.

Особое внимание стоит обратить на состояние электролитических конденсаторов выходных выпрямителей. Если они вздуты, имеют разрыв засечки, то их нужно заменить новыми.

Более подробно об устройстве компьютерных блоков питания формата AT рассказано здесь.

Чтобы блок питания выглядел более солидно можно покрасить его аэрозольной краской-спреем (продаётся в любом магазине автозапчастей).

Необходимость подать питание на адаптер для подключения жесткого внешнего диска через гнездо USB к персональному компьютеру заставила вспомнить о давно пылившемся на антресолях блоке питания JNC LC-200A. Напряжение 12 и 5 вольт в наличии есть, тока в достатке. Да что там говорить – профильный блок питания в подобных ситуациях всегда лучший вариант.

Свою функцию он выполнил успешно. Другой источник питания для этих целей решил не искать, вот только смущает обилие проводов выходящих из него наружу. И выход тут один, раз уж решил использовать его постоянно – необходима доработка.

Разобрал блок питания на отдельные узлы, покрасил корпус, просверлил в нижней части отверстия для клемм и установки на днище резиновых ножек (которые и поставил в первую очередь, а то пока соберешь, весь стол железом днища обдерешь).

Клеммы поставил на все виды имеющихся напряжений, пусть будут. Красные «+12», «+5», «+3,3» вольта, а чёрные «0», «-12», «-5». Тем более, что используя их различное сочетание, можно получить весьма широкий спектр постоянных выходных напряжений.

Взялся за плату. Провода, идущие на вентилятор, ранее были просто запаяны – установил разъём на случай необходимости разборки блока питания в дальнейшем.

Из выводных проводов нетронутыми оставил два жгута, остальные укоротил и объединил (в соответствии с цветом и конечно же выходным напряжением).

Плату на место, укороченные провода к клеммам, цельные жгуты вывел наружу.

Затем поставил на место разъём сетевого питания и выключатель, причём последний, раньше располагался вне корпуса на полуметровом кабеле, но в итоге был интегрирован в имевшуюся и не используемую верхнюю сетевую розетку. Вентилятор установил так, чтобы он гнал воздух внутрь корпуса. Вот тут посмотрите как стартовать БП без ПК.

Привернул верхнюю часть корпуса на место, на одном выводном жгуте оставил разъём питания для подключения жёстких дисков c интерфейсом IDE, на другой установил разъём для дисков с интерфейсом SATA. Клеммы питания подписал самым простым и доступным образом – распечатал необходимые обозначения, наклеил сверху текста скотч, вырезал и приклеил.

Обратная сторона собранного блока питания. Кнопка включения расположилась в удобной нише, случайное включение или выключение её практически невозможно. И это не мелочь, так как при несанкционированном отключении питания от подключённого к компьютеру жесткого внешнего диска возможны неблагоприятные последствия. Пользоваться доработанным блоком питания для подключения ЖВД несравненно удобней, сказал бы даже комфортно. Плюс к этому возможность использования блока питания и для получения других самых различных постоянных напряжений.

Получение разных напряжений – таблица соединений

Получаем Соединяем
24.0V 12V и -12V
17.0V 12V и -5V
15.3V 3.3V и -12V
10.0V 5V и -5V
8.7V 12V и 3.3V
8.3V 3.3V и -5V
7.0V 12V и 5V
1.7V 5V и 3.3V

Также БП стал более компактным и мобильным, поэтому применений ему будет масса – необходимость в мощном и отдельном источнике различных напряжений возникает часто. Автор проекта – Babay iz Barnaula.

Обсудить статью ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ БЕЗ ПК

Общее·количество·просмотров·страницы

среда, 25 ноября 2015 г.

Мощный источник напряжения 12 вольт из компьютерного блока питания.

Из кучки, привезённой мне этого барахла, живым оказался самый древний блок питания (model: FA-5-2).
2002 год. Особенно радует надпись pentium 4 . (какое отношение к пентиуму имеет блок питания? загадка!)
Пишу кстати, под – приятный FRUUPP

Что имеем с БП?
Имеем напряжение 12 вольт аж до 13и ампер постоянного тока. Такой ток мне не нужен, в разы меньше пока. А так можно будет запитать автомобильный компрессор или шуруповёрт у которого сломались аккумуляторы, или подзарядить замёрзший автомобильный аккумулятор (для нормальной зарядки нужно всё таки 14 вольт) да и мало ли чего ещё.
Остальные напряжения меня пока не интересуют.

А это перемычка. Которая запустила блок питания. Просто замкнул серый провод на чёрный (общий, или минус). Хотя вроде как народ через сопротивление этот провод кидает.

Тут (резкость ты где?) видим что имеем огромный пук проводов цветоразных от которых избавимся.

Здесь я уже избавился от этой косы провода разного цвета.
Серый провод напрямую впаял на «корпус» (т.е. припаял вместо одного удалённого чёрного).
Припаял и посадил на клей лампу. Лампа 12 вольт 20 ватт запитана 5ю вольтами. Хотя на выходе 5и вольт стоит мощное сопротивление (номинал даже не стал смотреть), которое видимо не даёт блоку питания работать на холостом ходу создавая некую нагрузку. (АХТУНГ! импульсные блоки питания нельзя включать без нагрузки если нет соответствующей защиты. А есть ли такая защита в этом БП неизвестно. Ну поэтому лампочка не будет лишней. )

Оставил один шлейфик на выходе. В нём 12 вольт и 5 вольт. Сечение провода конечно явно не под 13 ампер, но такой ток мне пока не нужен.

Вот так он работает. Светит и карлсон шуршит. По крайней мере можно использовать как ночник :-))
Да, можно будет установить в это зияющее отверстие гнездо прикуривателя автомобиля. Предварительно поработав напильником.

Где взять блок питания на 12 вольт

Как «запитать» автомагнитолу от компьютерного блока питания?

Главная тема уже озвучена в заголовке, поэтому перейдём сразу к делу. Итак, что нам понадобится? Во-первых, рабочая автомагнитола или автомобильный CD/MP3-ресивер. У меня на руках оказался автомобильный CD/MP3-ресивер Panasonic CQ-DFX883N.

Во-вторых, компьютерный блок питания формата AT или ATX. Сейчас полно компьютерного железа от старых ПК, в том числе и блоков питания.

Где его можно найти бесплатно или за минимальные деньги?

Вытащить из своего старого ПК, который пылится в чулане;

Купить за копейки на «барахолке» – такие 100% есть на любом радиорынке;

Починить и довести до ума неисправный компьютерный БП.

Для своей затеи я купил «бэушный» блок питания как раз на «барахолке».

Прежде чем подключать компьютерный БП к автомагнитоле – нужно его проверить и, если надо, довести до рабочего состояния. Об этом чуть позже, а пока о том, как подключить автомагнитолу к компьютерному БП.

Подключение автомагнитолы к компьютерному БП.

У компьютерного блока питания (БП) есть здоровый жгут с выходными разъёмами. Провода чёрного цвета – это минус или общий провод. По жёлтым подаётся напряжение +12V. Остальные провода нам будут не нужны – их использовать не будем. Так вот нам нужно от блока питания взять всего-навсего 12V. Для этого берём любой из разъёмов MOLEX или Floppy-разъём. Далее откусываем от него жёлтый провод (+12V) и чёрный провод – минусовой. Затем подключаем эти провода к питающим проводам автомагнитолы.

Стоит отметить, что выходной канал на +12V достаточно мощный и может «отдать» в нагрузку ток в 8-10 ампер (при мощности БП 200 – 300 Вт.), что, собственно, нам и нужно. Обычно, максимальный ток, потребляемый автомобильным CD/MP3-ресивером составляет 10-15 ампер. Но это максимум!

Кроме этого нужно провести лёгкую доработку, если у вас блок питания формата ATX. Об этом расскажу чуть позднее.

У автомагнитолы имеется 3 провода, к которым подключается питание (напряжение +12V) от штатной электросети автомобиля. Чёрный провод – это минус (по другому – общий провод, «земля», Ground). Жёлтый провод – это +12V (маркируется как Battery ). Это основные провода для подключения питания к автомагнитоле.

Но даже если подключить эти провода к аккумулятору или БП, автомагнитолу мы не включим – она будет в дежурном («спящем») режиме.

Поэтому ищем красный провод (маркируется ACC ) у автомагнитолы и скручиваем его вместе с жёлтым проводом +12V. Штатно красный провод подключается к замку зажигания авто.

Как только водитель замыкает ключом зажигания электрическую цепь, автомагнитола автоматически переходит из спящего режима в рабочий – включается подсветка дисплея автомагнитолы. При этом красный провод через замок зажигания закорачивается на плюс +12V. Мы же это делаем, принудительно соединяя жёлтый (+12V) и красный провод.

При этом автомагнитола будет включатся сразу же при подаче напряжения.

Отличие компьютерных блоков питания формата AT от ATX.

Компьютерные блоки формата AT не имеют дежурного блока питания +5 (Standby) и выходных напряжений 3,3V. Поэтому при включении такого блока на его выходах +12V, +5V, -12V, -5V напряжение появляется сразу.

У блоков питания формата ATX есть дежурный источник питания на +5VSB (Standby). Он работает всегда, пока блок питания подключен к сети 220V. Чтобы на выходных каналах появились напряжения +12V, -12V, +5V, -5V, +3,3V нужно на главном выходном разъёме замкнуть зелёный и чёрный провод.

Если вы хотите, чтобы выходные напряжения появлялись сразу после включения БП, то можно установить перемычку между зелёным (Power ON) и чёрным проводом. При этом блок питания будет выходить из «спящего» режима сразу после подачи на него напряжения сети 220V.

Восстановление компьютерного блока питания.

Для начала пробуем включить блок питания. В большинстве случае бывшие в употреблении (б/у или «бэушные») блоки питания от ПК, как правило, рабочие, но имеют некоторые дефекты (отсутствие некоторых выходных напряжений, пониженное напряжение на одном из каналов +12, -12, +5, -5 вольт и т.п.). Даже если блок питания запустился – при этом начнёт крутить вентилятор – стоит вскрыть корпус блока питания, выгрести из него всю пыль, открутить печатную плату и осмотреть контакты на предмет непропая. Если нужно – исправить дефекты.

Перед проведением любых работ необходимо отключать блок питания от сети 220V. Также после этого не помешает принудительно разрядить высоковольтные электролитические конденсаторы входного выпрямителя (220-470 мкФ. * 250V). Сделать это можно подключив на несколько секунд резистор на 100-200 кОм параллельно контактам конденсатора. Естественно, держать пальцами резистор не стоит – иначе можно получить лёгкий удар током.

Эта операция необходима потому, что остаточный электрический заряд конденсаторов опасен (в рабочем режиме на них 200V!). При случайном касании выводов конденсаторов можно получить лёгкий электрический удар. Явление весьма неприятное.

Особое внимание стоит обратить на состояние электролитических конденсаторов выходных выпрямителей. Если они вздуты, имеют разрыв засечки, то их нужно заменить новыми.

Более подробно об устройстве компьютерных блоков питания формата AT рассказано здесь.

Чтобы блок питания выглядел более солидно можно покрасить его аэрозольной краской-спреем (продаётся в любом магазине автозапчастей).

Для проверки работы отдельных блоков бытовых приборов домашнему мастеру может понадобиться напряжение 12 вольт как постоянного, так и переменного тока. Подробно разберем оба случая, но вначале необходимо рассмотреть еще одну величину электроэнергии — мощность, которая характеризует способность устройства надежно совершить работу.

Если мощности источника будет недостаточно, то он не выполнит задачу. К примеру, блок питания компьютера и аккумулятор автомобиля выдают 12 вольт. Токи нагрузки у компьютера редко превышают значения 20 ампер, а стартерный ток аккумулятора автомобиля больше 200 А.

Автомобильный аккумулятор обладает большим резервом мощности для задач компьютера, а вот блок питания ПК при таком же напряжении 12 вольт абсолютно не пригоден для раскрутки стартера, он просто сгорит.

Способы получения постоянного напряжения

Из гальванических элементов (батареек)

Промышленность выпускает круглые батарейки различных габаритов (зависят от мощности) с напряжением 1,5 вольта. Если взять 8 штук, то из них при последовательном подключении как раз получится 12 вольт.

Соединять между собой выводы батареек надо поочередно «плюсом» предыдущей к «минусу» последующей. Напряжение 12 вольт будет между первым и последним выводами, а промежуточные значения, например, 3, 6 или 9 вольт можно замерить на двух, четырех, шести батарейках.

Емкости элементов не должны отличаться, иначе мощность схемы будет уменьшена ослабленной батарейкой. Для таких устройств желательно применять все элементы однотипной серии с общей датой изготовления. Ток нагрузки от всех 8 батареек, собранных последовательно, соответствует величине, указанной для одного элемента.

Если возникнет необходимость подключения такой батареи к нагрузке, в два раза превышающей номинальную величину источника, то потребуется создать еще одну подобную конструкцию и обе батареи подключить параллельно, соединив между собой их однополярные выводы: «+» к «+», а «-» к «-».

Из малогабаритных акккумуляторов

Никель-кадмиевые аккумуляторы выпускаются с напряжением 1,2 вольта. Чтобы получить от них 12 вольт понадобится 10 элементов соединять последовательно, как в рассмотренной перед этим схеме.

По такому же принципу собирают батарею из никель-металл-гидридных АКБ.

Аккумуляторная батарея используется для более длительной работы, чем из обычных гальванических элементов: АКБ можно подзаряжать и перезаряжать многократно при необходимости.

От блоков питания, работающих на переменном токе

Многие бытовые приборы имеют встроенную электронику, которая питается от выпрямленного напряжения, получаемого в результате преобразования 220 вольт. Блоки питания компьютера, ноутбука как раз выдают 12 вольт выпрямленного и стабилизированного напряжения.

Достаточно подключиться к соответствующим клеммам выходного разъема и запитать блок питания, чтобы получить от него 12 вольт.

Аналогичным образом можно воспользоваться блоками питания старых радиоприемников, магнитофонов и устаревших телевизоров.

Кроме того, можно самостоятельно собрать блок питания для постоянного тока, выбрав для него подходящую схему. Наиболее распространены трансформаторные устройства, преобразующие 220 вольт во вторичное напряжение, которое выпрямляется диодным мостом, сглаживается конденсатором и регулируется транзистором с помощью подстроечного резистора.

Схема простого зарядного устройства

Подобных схем можно найти много. В них удобно включать стабилизаторные устройства.

Способы получения переменного напряжения

Самым доступным методом считается применение понижающего трансформатора, который уже показан на предыдущей схеме. Промышленность уже давно выпускает такие устройства для различных целей.

Однако домашнему мастеру совсем не сложно сделать трансформатор для своих нужд из старых конструкций.

Для подключения трансформатора к сети 220 на первичную обмотку следует подавать питание через защиту, вполне можно обойтись проверенным предохранителем, хотя автоматический выключатель лучше подойдет для этих целей.

Вся схема вторичной нагрузки должна быть собрана заранее и проверена. Резерв мощности трансформатора около 30% позволит длительно его эксплуатировать без перегрева изоляции.

Технически возможно получить 12 вольт переменного тока от генератора, который приводится во вращение каким-либо двигателем или за счет преобразования постоянного тока инвертором. Однако эти способы более подходят для промышленных установок и отличаются сложной конструкцией. Поэтому в быту практически не используются.

В современном мире существует множество различных устройств, требующих подключения к электросети. Для некоторых из них требуется определенный блок питания. Напряжение и сила тока играют важную роль в функционировании любого электроприбора. В сегодняшней статье я хочу рассказать о том, как взять напряжение с блока питания компьютера и каким образом можно получить 12 Вольт.

Какое напряжение с блока питания компьютера можно получить

Вы, наверное, сами прекрасно понимаете, что системный блок ПК – это комплекс устройств позволяющих системе работать. Каждое из них требует подключения к электрической сети. Но вот для определенного оборудования оно может быть разным. Допустим, большинство вентиляторов работают от 5 Вольт при силе тока в 0.1 Ампер. Для других устройств требуются другие значения. Именно для обеспечения работы всех комплектующих имеется блок питания компьютера. Он преобразует напряжение и обеспечивает каждое изделие необходимым током. Если мы рассмотрим БП компьютера, то увидим, что в нем имеется огромное количество проводов и портов для подключения. Они имеют свои цвета, и это не просто так. На боковой или задней стенке корпуса блока питания имеется табличка, на которой указана вся необходимая информация.

Разбираемся с маркировкой

Взгляните на картинку. Там указано, что оранжевый провод (orange) имеет исходящее напряжение в +3.3V, желтый (yellow) — +12V, красный (red) — +5V и так далее. Кроме этого, есть пометка о силе тока. Черный провод в большинстве случаев является общим (минусом или «земля»). Исходя из полученной информации, можно понять, что получить нужное напряжение с блока питания, даже работающего, совсем не сложно.

Учитывайте, что блок питания запускается замыканием проводов GND (минус) и PWR SW. Работает до тех пор, пока данные цепи замкнуты! То есть, разъемы будут работать только тогда, когда блок питания подаст напряжение.

Для чего может понадобиться напряжение с блока питания компьютера

Вы спросите, а зачем вообще это нужно? Расскажу на своем опыте. Мне в руки попался монитор, работающий от 12 Вольт, однако кабеля подключения к электросети у меня не было. Имеющиеся блочки от других устройств не подходили по силе тока или по напряжению. Монитор нужно было проверить в течение дня, а отправиться на поиски нужного зарядного, не было ни времени, ни желания. Взяв 12 Вольт с желтого провода на молексе БК питания компьютера, мне удалось включить монитор. Оказалось, что это вполне удобно. Не нужно искать лишнюю розетку, а сам экран запускается вместе с системным блоком. Спустя год у меня все так и работает.

Существует еще целый ряд возможностей, которые дает напряжение с блока питания компьютера.

  • Многие мастера из БП ПК делают блок питания для шуруповерта и других электроинструментов.
  • Существует возможность переделать блок питания ПК под автомобильное зарядное для аккумуляторов.
  • Вы всегда можете зарядить любое устройство, выбрав нужное напряжение. Согласитесь, ведь часто бывает так, что оригинальные блоки выходят из строя в самый неподходящий момент.
  • Можно запитать диодную ленту или любой другой осветительный прибор, требующий небольшое напряжение.

Как взять 12 вольт с блока питания компьютера

Как вы уже поняли, взять напряжение с блока питания компьютера достаточно просто. Вам необходимо лишь подключить устройство к желтому проводу (плюс) и черному (минус). Только будьте внимательны и не перепутайте полярность, иначе ваше устройство, скорее всего, выйдет из строя. Опять же повторюсь, не забывайте о том, что блок питание подаст напряжение на провода только тогда, когда он будет запущен. Если вы работаете с демонтированным БП ПК, который изъят из корпуса, то необходимо запустить устройство путем замыкания проводов GND (минус) и PWR SW.

Если вы еще не знакомы со статьей моего коллеги «Варрам — робот для вашего питомца», то прочесть её можно нажав сюда.

Немного информации в помощь

Для того, чтобы вам было легче понять, какое напряжение с блока питания вы получите, я составил небольшую таблицу. Пользоваться ей нужно по такому принципу: положительное напряжение + ноль =итог.

Положительное Ноль Итог
+12V 0V +12V
+5V -5V +10V
+12V +3,3V +8,7V
+3,3V -5V +8,3V
+12V +5V +7V
+5V 0V +5V
+3,3V 0V +3,3V
+5V +3,3V +1,7V
0V 0V 0V

А вы знаете, что не пропустите ни один наш материал, если оформите подписку? Оформить подписку легко: достаточно лишь ввести свой email в форму под этой статьей и нажать на кнопку «Подписаться на рассылку». И вы всегда будете в курсе наших публикаций!

Надеюсь, сегодняшняя статья была понятна и полезна. Теперь вы знаете, как получить нужное напряжение с блока питания компьютера и каким образом взять 12 Вольт. Однако помните, что обращение с электроприборами требует соблюдения правил техники безопасности. В случае, если вы не уверены в своих знаниях, лучше попросить помощи у профессионала.

Переделка компьютерного блока питания — Блоки питания — Источники питания

Подробное описание.

Хороший лабораторный блок питания — это довольно дорогое удовольствие и не всем радиолюбителям оно по карману.
Тем не менее в домашних условиях можно собрать не плохой по характеристикам блок питания, который вполне справится и с обеспечением питания различных радиолюбительских конструкций, и так же может служить и зарядным устройством для различных аккумуляторов.
Собирают такие блоки питания радиолюбители, как правило из компьютерных БП АТХ, которые везде доступны и дешевы.

В этой статье уделено мало внимания самой переделке АТХ, так как переделать компьютерный БП для радиолюбителя средней квалификации в лабораторный, или для каких то иных целей, обычно не составляет особого труда, а вот у начинающих радиолюбителей возникает по этому поводу много вопросов. В основном какие детали в БП нужно удалить, какие оставить, что добавить, чтобы такой БП превратить в регулируемый, ну и так далее.

Вот специально для таких радиолюбителей, я хочу в этой статье подробно рассказать о переделке компьютерных блоков питания АТХ в регулируемые БП, которые можно будет использовать и как лабораторный блок питания, и как зарядное устройство.

Для переделки нам понадобится исправный блок питания АТХ, который выполнен на ШИМ контроллере TL494 или его аналогах.
Схемы блоков питания на таких контроллерах в принципе отличаются друг от друга не сильно и все в основном похожи. Мощность блока питания не должна быть меньше той, которую планируете в будущем снимать с переделанного блока.

Давайте рассмотрим типовую схему блока питания АТХ, мощностью 250 Вт. У блоков питания «Codegen» схема почти не отличается от этой.

Схемы всех подобных БП состоят из высоковольтной и низковольтной части. На рисунке печатной платы блока питания (ниже) со стороны дорожек, высоковольтная часть отделена от низковольтной широкой пустой полосой (без дорожек), и находится справа (она меньше по размеру). Её мы трогать не будем, а будем работать только с низковольтной частью.
Это моя плата и на её примере я Вам покажу вариант переделки БП АТХ.

Низковольтная часть рассматриваемой нами схемы, состоит из ШИМ контроллера TL494, схемы на операционных усилителях, которая контролирует выходные напряжения блока питания, и в случае их несоответствия — даёт сигнал на 4-ю ножку ШИМ контроллера на выключение блока питания.
Вместо операционного усилителя на плате БП могут быть установлены транзисторы, которые в принципе выполняют ту же самую функцию.
Дальше идёт выпрямительная часть, которая состоит из различных выходных напряжений, 12 вольт, +5 вольт, -5 вольт, +3,3 вольта, из которых для наших целей будет необходим только выпрямитель +12 вольт (жёлтые выходные провода).
Остальные выпрямители и сопутствующие им детали необходимо будет удалить, кроме выпрямителя «дежурки», который нам понадобится для питания ШИМ контроллера и куллера.
Выпрямитель дежурки даёт два напряжения. Обычно это 5 вольт и второе напряжение может быть в районе 9-10 вольт (используется для дежурного питания ТЛ-ки).
Мы и будем использовать для постоянного питания ШИМа второй выпрямитель. К нему также подключается и вентилятор (куллер).
На схеме ниже, я пометил высоковольтную часть зелёной линией, выпрямители «дежурки» — синей линией, а всё остальное, что необходимо будет удалить — красным цветом.

Итак всё, что помечено красным цветом — выпаиваем, а в нашем выпрямителе 12 вольт меняем штатные электролиты (16 вольт) на более высоковольтные, которые будут соответствовать будущему выходному напряжению нашего БП. Также необходимо будет выпаять в цепи 12-ой ножки ШИМ контроллера и средней части обмотки согласующего трансформатора — резистор R25 и диод D73 (если они есть в схеме), и вместо них в плату впаять перемычку, которая на схеме нарисована синей линией (можно просто замкнуть диод и резистор не выпаивая их). В некоторых схемах этой цепи может и не быть.

Далее в обвязке ШИМа на первой его ноге оставляем только один резистор, который идёт к выпрямителю +12 вольт.
На второй и третьей ноге ШИМа — оставляем только Задающую RC цепочку (на схеме R48 C28).
На четвёртой ноге ШИМа оставляем только один резистор (на схеме обозначен как R49. Да, ещё во многих схемах между 4-ой ногой и 13-14 ножками ШИМа — обычно стоит электролитический конденсатор, его (если он есть) тоже не трогаем, так как он предназначен для мягкого старта БП. В моей плате его просто не было, поэтому я его поставил.
Ёмкость его в стандартных схемах 1-10 мкФ.
Потом освобождаем 13-14 ножки от всех соединений, кроме соединения с конденсатором, и также освобождаем 15-ю и 16-ю ножки ШИМа.

После всех выполненных операций у нас должно получиться следующее.

Вот как это выглядит у меня на плате (ниже на рисунке).
Дроссель групповой стабилизации я здесь перемотал проводом 1,3-1,6 мм в один слой на родном сердечнике. Поместилось где то около 20-ти витков, но можно этого не делать и оставить тот, что был. С ним тоже всё хорошо работает.
На плату я так же установил другой нагрузочный резистор, который у меня состоит из двух параллельно включенных резисторов по 1,2 кОм 3W, общее сопротивление получилось 560 Ом.
Родной нагрузочный резистор рассчитан на 12 вольт выходного напряжения и имеет сопротивление 270 Ом. У меня выходное напряжение будет около 40-ка вольт, поэтому я поставил такой резистор.
Его нужно рассчитывать (при максимальном выходном напряжении БП на холостом ходу) на ток нагрузки 50-60 мА. Так как работа БП совсем без нагрузки не желательна, поэтому он и ставится в схему.

Вид платы со стороны деталей.

Теперь что необходимо будет нам добавить в подготовленную плату нашего БП, чтобы превратить его в регулируемый блок питания;

В первую очередь, чтобы не пожечь силовые транзисторы, нам нужно будет решить проблему стабилизации тока нагрузки и защиту от короткого замыкания.
На форумах по переделке подобных блоков, встретил такую интересную вещь — при экспериментах с режимом стабилизации тока, на форуме pro-radio, участник форума DWD привёл такую цитату, приведу её полностью:

«Я как-то рассказывал, что не смог получить нормальную работу ИБП в режиме источника тока при низком опорном напряжении на одном из входов усилителя ошибки ШИМ контроллера.
Более 50мВ — нормально, а меньше — нет. В принципе, 50мВ это гарантированный результат, а в принципе, можно получить и 25мВ, если постараться. Меньше — ни как не получалось. Работает не устойчиво и возбуждается или сбивается от помех. Это при плюсовом напряжении сигнала с датчика тока.
Но в даташите на TL494 есть вариант, когда с датчика тока снимается отрицательное напряжение.
Я переделал схему на этот вариант и получил отличный результат.
Вот фрагмент схемы.

Собственно, всё стандартно, кроме двух моментов.
Во первых, лучшая стабильность при стабилизации тока нагрузки при минусовом сигнале с датчика тока это случайность или закономерность?
Схема прекрасно работает при опорном напряжении в 5мВ!
При положительном сигнале с датчика тока стабильная работа получается только при более высоких опорных напряжениях (не менее 25мВ).
При номиналах резисторов 10Ом и 10КОм ток стабилизировался на уровне 1,5А вплоть до КЗ выхода.
Мне ток нужен больше, по этому поставил резистор на 30Ом. Стабилизация получилась на уровне 12…13А при опорном напряжении 15мВ.
Во вторых (и самое интересное), датчика тока, как такового у меня нет…
Его роль выполняет фрагмент дорожки на плате длиной 3см и шириной 1см. Дорожка покрыта тонким слоем припоя.
Если в качестве датчика использовать эту дорожку на длине 2см, то ток стабилизируется на уровне 12-13А, а если на длине 2,5см, то на уровне 10А.»

 

Так как этот результат оказался лучше стандартного, то и мы пойдём таким-же путём.

Для начала нужно будет отпаять от минусового провода средний вывод вторичной обмотки трансформатора (гибкую косу), или лучше не выпаивая её (если позволяет печатка) — перерезать печатную дорожку на плате, которая соединяет её с минусовым проводом.
Дальше нужно будет впаять между разрезом дорожки токовый датчик (шунт), который будет соединять средний вывод обмотки с минусовым проводом.

Шунты лучше всего брать из неисправных (если найдёте) стрелочных ампервольтметров (цешек), или из китайских стрелочных или цифровых приборов. Выглядят они примерно так. Вполне достаточно будет куска длинной 1,5-2,0 см.

Можно конечно попробовать поступить и так, как написал выше DWD, то есть если дорожка от косы к общему проводу достаточной длинны, то попробовать её использовать в качестве токового датчика, но я этого делать не стал, у меня плата попалась другой конструкции, вот такая, где обозначены красной стрелкой две проволочные перемычки, которые соединяли вывод косы с общим проводом, а между ними проходили печатные дорожки.

Поэтому после удаления лишних деталей с платы, я выпаял эти перемычки и на их место впаял токовый датчик от неисправной китайской «цешки».
Потом на место припаял перемотанный дроссель, установил электролит и нагрузочный резистор.
Вот ка выглядит кусок платы у меня, где я красной стрелкой пометил установленный токовый датчик (шунт) на месте проволочной перемычки.

Потом отдельным проводом необходимо этот шунт соединить с ШИМом. Со стороны косы — с 15-ой ножкой ШИМа через резистор 10 Ом, а 16-ю ножку ШИМ-а соединить с общим проводом.
С помощью резистора 10 Ом можно будет подобрать максимальный выходной ток нашего БП. На схеме DWD стоит резистор 30 Ом, но начните пока с 10-ти Ом. Увеличение номинала этого резистора — увеличивает максимальный выходной ток БП.

Как я уже раньше говорил, выходное напряжение блока питания у меня около 40-ка вольт. Для этого я перемотал себе трансформатор, но в принципе можно не перематывать, а повысить выходное напряжение другим способом, но для меня этот способ оказался удобнее.
Обо всём этом я расскажу немного позже, а пока продолжим и начнём устанавливать на плату необходимые дополнительные детали, чтобы у нас получился работоспособный блок питания или зарядное устройство.

Ещё раз напомню, что если у Вас на плате между 4-ой и 13-14 ножками ШИМа не стоял конденсатор (как в моём случае), то его желательно добавить в схему.
Так же нужно будет установить два переменных резистора (3,3-47 кОм) для регулировки выходного напряжения (V) и тока (I) и соединить их с нижеприведённой схемой. Провода соединения желательно делать как можно короче.
Ниже я привёл только часть схемы, которая нам необходима — в такой схеме проще будет разобраться.
На схеме вновь установленные детали обозначены зелёным цветом.

Схема вновь установленных деталей.

Приведу немного пояснений по схеме;
— Самый верхний выпрямитель — это дежурка.
— Величины переменных резисторов показаны, как 3,3 и 10 кОм — стоят такие, какие нашлись.
— Величина резистора R1 указана 270 Ом — он подбирается по необходимому ограничению тока. Начинайте с малого и у Вас он может оказаться совсем другой величины, например 27 Ом;
— Конденсатор С3 я не пометил, как вновь установленные детали в расчёте на то, что он может присутствовать на плате;
— Оранжевой линией обозначены элементы, которые может придётся подбирать или добавлять в схему в процессе наладки БП.

Дальше разбираемся с оставшимся 12-ти вольтовым выпрямителем.
Проверяем, какое максимальное напряжение способен выдать наш БП.
Для этого временно отпаиваем от первой ноги ШИМа — резистор, который идёт на выход выпрямителя (по схеме выше на 24 кОм), затем нужно включить блок в сеть, предварительно соединить в разрыв любого сетевого провода, в качестве предохранителя — обычную лампу накаливания 75-95 Вт. Блок питания в этом случае выдаст нам максимальное напряжение, на которое он способен.

Прежде, чем включать блок питания в сеть, убедитесь, что электролитические конденсаторы в выходном выпрямителе заменены на более высоковольтные!

Все дальнейшие включения БП производить только с лампой накаливания, она убережёт БП от аварийных ситуаций, в случае каких либо допущенных ошибок. Лампа в этом случае просто загорится, а силовые транзисторы останутся целыми.

Дальше нам нужно зафиксировать (ограничить) максимальное выходное напряжение нашего БП.
Для этого резистор на 24 кОм (по схеме выше) от первой ноги ШИМа, меняем временно на подстроечный, например 50 кОм, и выставляем им необходимое нам максимальное напряжение. Желательно выставить так, что бы оно было меньше процентов на 10-15 от максимального напряжения, которое способен выдать наш БП. Вернее даже не желательно, а необходимо, для того, чтобы остался небольшой запас для регулировки ШИМ, то есть для стабилизации напряжения и тока.
Потом на место подстроечного резистора впаять постоянный.

Если Вы планируете этот БП использовать в качестве зарядного устройства, то штатную диодную сборку используемую в этом выпрямителе, можно оставить, так как её обратное напряжение 40 вольт и для зарядного устройства она вполне подойдёт.
Тогда максимальное выходное напряжение будущего зарядного нужно будет ограничить выше описанным способом, в районе 15-16 вольт. Для зарядного устройства 12-ти вольтовых АКБ это вполне достаточно и повышать этот порог не нужно.
Если планируете использовать Ваш переделанный БП в качестве регулируемого блока питания, где выходное напряжение будет больше 20-ти вольт, то эта сборка уже не подойдёт. Её нужно будет заменить на более высоковольтную с соответствующим током нагрузки.
Себе на плату я поставил две сборки в параллель по 16 ампер и 200 вольт.
При конструировании выпрямителя на таких сборках, максимальное выходное напряжение будущего блока питания может быть от 16-ти и до 30-32 вольт. Всё зависит от модели блока питания.
Если при проверке БП на максимально-выдавамое напряжение, БП выдаёт напряжение меньше планируемого, и кому то нужно будет больше напряжения на выходе (30-40 вольт например), то нужно будет вместо диодной — сборки собрать диодный мост, косу отпаять от своего места и оставить висеть в воздухе, а минусовой вывод диодного моста соединить на место выпаянной косы.

Схема выпрямителя с диодным мостом.

С диодным мостом выходное напряжение блока питания будет в два раза больше.
Очень хорошо для диодного моста подходят диоды КД213 (с любой буквой), выходной ток с которыми может достигать до 10-ти ампер, КД2999А,Б (до 20-ти ампер) и КД2997А,Б (до 30-ти ампер). Лучше всего конечно последние.
Все они выглядят вот так;

Нужно будет в таком случае продумать крепление диодов к радиатору и изоляцию их друг от друга.
Но я пошёл другим путём — просто перемотал трансформатор и обошёлся, как говорил выше. двумя диодными сборками в параллель, так как на плате было для этого предусмотрено место. Для меня этот путь оказался проще.

Перемотать трансформатор особого труда не составляет и как это сделать — рассмотрим ниже.

Для начала выпаиваем трансформатор из платы и смотрим по плате, к каким выводам припаяны 12-ти вольтовые обмотки.

В основном встречаются двух видов. Такие, как на фото.
Дальше нужно будет разобрать трансформатор. Проще конечно будет справиться с меньшими по размеру, но и бОльшие тоже поддаются.
Для этого нужно очистить сердечник от видимых остатков лака (клея), взять небольшую ёмкость, налить в неё воды, положить туда трансформатор, поставить на плиту, довести до кипения и «поварить» наш трансформатор 20-30 минут.

Для меньших трансформаторов это вполне достаточно (можно и меньше) и подобная процедура абсолютно не повредит сердечнику и обмоткам трансформатора.
Потом, придерживая сердечник трансформатора пинцетом (можно прямо в таре) — острым ножом пробуем отсоединить ферритовую перемычку от Ш-образного сердечника.

Делается это довольно легко, так как лак размягчается от такой процедуры.
Дальше так же аккуратно, пробуем освободить каркас от Ш-образного сердечника. Это тоже довольно просто делается.

Потом сматываем обмотки. Сначала идёт половина первичной обмотки, в основном около 20-ти витков. Сматываем её и запоминаем направление намотки. Второй конец этой обмотки можно и не отпаивать от места его соединения с другой половиной первички, если это не мешает дальнейшей работе с трансформатором.

Потом сматываем все вторички. Обычно идёт 4 витка сразу обеих половин 12-ти вольтовых обмоток, потом 3+3 витка 5-ти вольтовых. Всё сматываем, отпаиваем от выводов и наматываем новую обмотку.
Новая обмотка будет содержать 10+10 витков. Наматываем её проводом, диаметром 1,2 — 1,5 мм, или набором более тонких проводов (легче мотать) соответствующего сечения.
Начало обмотки припаиваем к одному из выводов, к которым была припаяна 12-ти вольтовая обмотка, мотаем 10 витков, направление намотки роли не играет, выводим отвод на «косу» и в том же направлении, что и начинали — мотаем ещё 10 витков и конец припаиваем на оставшийся вывод.
Дальше изолируем вторичку и наматываем на неё, смотанную нами ранее, вторую половину первички, в том же направлении, как она была намотана ранее.
Собираем трансформатор, впаиваем в плату и проверяем работу БП.

Если в процессе регулировки напряжения возникают какие либо посторонние шумы, писки, трески, то чтобы избавиться от них, нужно будет подобрать RC-цепочку, обведённую оранжевым эллипсом ниже на рисунке.

В некоторых случаях можно совсем убрать резистор и подобрать конденсатор, а в некоторых без резистора нельзя. Можно будет попробовать добавить конденсатор, или такую же RC цепочку, между 3 и 15 ножками ШИМа.
Если это не помогает, то нужно установить дополнительные конденсаторы (обведены оранжевым), номиналы их приблизительно 0,01 мкф. Если это мало помогает, то установить ещё и дополнительный резистор 4,7 кОм от второй ноги ШИМа к среднему выводу регулятора напряжения (на схеме не показан).

Потом нужно будет нагрузить выход БП, например автомобильной лампой ватт на 60, и попробовать регулировать ток резистором «I».
Если предела регулировки тока будет мало, то нужно увеличить номинал резистора, который идёт от шунта (10 Ом), и снова попробовать регулировать ток.
Не следует ставить вместо этого резистора подстроечный, изменяйте его величину, только установкой другого резистора с большим или меньшим номиналом.

Может случиться так, что при увеличении тока — лампа накаливания в цепи сетевого провода загорится. Тогда нужно уменьшить ток, выключить БП и вернуть номинал резистора к предыдущему значению.

Ещё, для регуляторов напряжения и тока, лучше всего попробовать приобрести регуляторы СП5-35, которые бывают с проволочными и жесткими выводами.

Это аналог многооборотных резисторов (всего на полтора оборота), ось которого совмещена с плавным и грубым регулятором. Регулируется сначала «Плавно», потом когда у него заканчивается предел, начинает регулироваться «Грубо».
Регулировка такими резисторами очень удобна, быстра и точна, гораздо лучше, чем многооборотником. Но если их достать не удастся, то приобретите обычные многооборотные, такие например;

Ну вот вроде я всё Вам и рассказал, что планировал довести по переделке компьютерного БП, и надеюсь, что всё понятно и доходчиво.

Если у кого-то возникнут какие либо вопросы по конструкции блока питания, задавайте их ЗДЕСЬ на форуме.

Удачи Вам в конструировании!

 

Как сделать блок питания 12В своими руками

Блок питания постоянного напряжения 12 вольт состоит из трех основных частей:

  • Понижающий трансформатор с обычного входного переменного напряжения 220 В. На его выходе будет такое же синусоидальное напряжение, только пониженное до примерно 16 вольт по холостому ходу – без нагрузки.
  • Выпрямитель в виде диодного моста. Он «срезает» нижние полусинусоиды и кладет их вверх, то есть получается напряжение, меняющееся от 0 до тех же 16 вольт, но в положительной области.
  • Электролитический конденсатор большой емкости, который сглаживает полусинусоиды напряжения, делая их приближающимися к прямой линии на уровне в 16 вольт. Это сглаживание тем лучше, чем больше емкость конденсатора.

Самое простое, что нужно для получения постоянного напряжения, способного питать приборы, рассчитанные на 12 вольт – лампочки, светодиодные ленты и другое низковольтное оборудование.

Понижающий трансформатор можно взять из старого блока питания компьютера или просто купить в магазине, чтобы не заморачиваться с обмотками и перемотками. Однако чтобы выйти в конечном счете на искомые 12 вольт напряжения при работающей нагрузке, нужно взять трансформатор, понижающий вольт до 16.

Для моста можно взять четыре выпрямительных диода 1N4001, рассчитанных на нужный нам диапазон напряжений или аналогичные.

Конденсатор должен быть емкостью не менее 480 мкФ. Для хорошего качества выходного напряжения можно и больше, 1 000 мкФ или выше, но для питания осветительных приборов это совсем не обязательно. Диапазон рабочих напряжений конденсатора нужен, скажем, вольт до 25.

Компоновка прибора

Если мы хотим сделать приличный прибор, который не стыдно будет потом приделать в качестве постоянного блока питания, допустим, для цепочки светодиодов, нужно начать с трансформатора, платы для монтажа электронных компонентов и коробки, где все это будет закреплено и подключено. При выборе коробки важно учесть, что электрические схемы при работе разогреваются. Поэтому коробку хорошо найти подходящую по размерам и с отверстиями для вентиляции. Можно купить в магазине или взять корпус от блока питания компьютера. Последний вариант может оказаться громоздким, но в нем как упрощение можно оставить уже имеющийся трансформатор, даже вместе с вентилятором охлаждения.

Корпус блока питанияКорпус блока питания

На трансформаторе нас интересует низковольтная обмотка. Если она дает понижение напряжения с 220 В до 16 В – это идеальный случай. Если нет, придется ее перемотать. После перемотки и проверки напряжения на выходе трансформатора его можно закрепить на монтажной плате. И сразу продумать, как монтажная плата будет крепиться внутри коробки. У нее для этого имеются посадочные отверстия.

Низковольтная обмоткаМонтажная плата

Дальнейшие действия по монтажу будут проходить на этой монтажной плате, значит, она должна быть достаточной по площади, длине и допускать возможную установку радиаторов на диоды, транзисторы или микросхему, которые должны еще поместиться в выбранную коробку.

Диодный мост

Диодный мост собираем на монтажной плате, должен получиться такой ромбик из четырех диодов. Причем левая и правая пары состоят одинаково из диодов, подключенных последовательно, а обе пары параллельны друг другу. Один конец каждого диода маркирован полоской – это обозначен плюс. Сначала паяем диоды в парах друг к другу. Последовательно – это значит плюс первого соединен с минусом второго. Свободные концы пары тоже получатся – плюс и минус. Параллельно соединить пары – значит спаять оба плюса пар и оба минуса. Вот теперь имеем выходные контакты моста – плюс и минус. Или их можно назвать полюсами – верхним и нижним.

Схема диодного моста

Остальные два полюса – левый и правый – используются как входные контакты, на них подается переменное напряжение с вторичной обмотки понижающего трансформатора. А на выходы моста диоды подадут пульсирующее знакопостоянное напряжение.

Если теперь подключить параллельно с выходом моста конденсатор, соблюдая полярность – к плюсу моста – плюс конденсатора, он напряжение начнет сглаживать, причем настолько хорошо, насколько велика у него емкость. 1 000 мкФ будет достаточно, и даже ставят 470 мкФ.

Внимание! Электролитический конденсатор – прибор небезопасный. При неверном подключении, при подаче на него напряжения вне рабочего диапазона или при большом перегреве он может взорваться. При этом разлетается по округе все его внутреннее содержимое – лохмотья корпуса, металлической фольги и брызги электролита. Что весьма опасно.

Ну вот и получился у нас самый простой (если не сказать, примитивный) блок питания для приборов напряжением 12 V DC, то есть постоянного тока.

Проблемы простого блока питания с нагрузкой

Сопротивление, нарисованное на схеме – это эквивалент нагрузки. Нагрузка должна быть такова, чтобы ток, ее питающий, при подаваемом напряжении в 12 В не превысил 1 А. Можно рассчитать мощность нагрузки и сопротивление по формулам.

Откуда сопротивление R = 12 Ом, а мощность P = 12 ватт. Это значит, что если мощность будет больше 12 ватт, а сопротивление меньше 12 Ом, то наша схема начнет работать с перегрузкой, будет сильно греться и быстро сгорит. Решить проблему можно несколькими способами:

  1. Стабилизировать выходное напряжение так, чтобы при изменяющемся сопротивлении нагрузки ток не превышал максимально допустимого значения или при внезапных скачках тока в сети нагрузки – например, в момент включения некоторых приборов – пиковые значения тока срезались до номинала. Такие явления бывают, когда блок питания запитывает радиоэлектронные устройства – радиоприемники, и пр.
  2. Использовать специальные схемы защиты, которые бы отключали блок питания при превышении тока на нагрузке.
  3. Использовать более мощные блоки питания или блоки питания с большим запасом мощности.

Блок питания со стабилизатором на микросхеме

На рисунке ниже представлено развитие предыдущей простой схемы включением на выходе микросхемы 12-вольтового стабилизатора LM7812.

Блок питания со стабилизатором на микросхеме

Это уже лучше, но максимальный ток в нагрузке такого блока стабилизированного питания по-прежнему не должен превышать 1 А.

Блок питания повышенной мощности

Более мощным блок питания можно сделать, добавив в схему несколько мощных каскадов на транзисторах Дарлингтона типа TIP2955. Один каскад даст прибавку нагрузочного тока в 5 А, шесть составных транзисторов, подключенных параллельно, обеспечат нагрузочный ток в 30 А.

Транзисторы Дарлингтона типа TIP2955

Схема, обладающая такой выходной мощностью, требует соответствующего охлаждения. Транзисторы должны быть обеспечены радиаторами. Возможно, понадобится и дополнительный вентилятор охлаждения. Кроме того, можно защититься еще плавкими предохранителями (на схеме не показано).

На рисунке показано подключение одного составного транзистора Дарлингтона, дающего возможность увеличения выходного тока до 5 ампер. Можно увеличивать и дальше, подключая новые каскады параллельно с указанным.

Подключение одного составного транзистора Дарлингтона

Внимание! Одним из главных бедствий в электрических цепях является внезапное короткое замыкание в нагрузке. При этом, как правило, возникает ток гигантской силы, который сжигает все на своем пути. В этом случае сложно придумать такой мощный блок питания, который способен это выдержать. Тогда применяют схемы защиты, начиная от плавких предохранителей и кончая сложными схемами с автоматическим отключением на интегральных микросхемах.

Анатомия. Из чего состоит блок питания? — i2HARD

Он есть в каждом компьютере, ноутбуке и приставке. Он не влияет на вашу частоту кадров и майнинг биткоинов. У него нет миллиардов транзисторов, и в его производстве не используются новейшие полупроводниковые техпроцессы. Звучит скучно? Ничуть! Без этой штуки наши компьютеры абсолютно ничего бы не сделали.

БП, они же блоки питания (англ. PSU, Power Supply Units), не взрывают заголовки журналов как новейшие процессоры, но это интереснейшие технологии, заслуживающие нашего внимания. Так что надевайте белые халаты, маски, перчатки и приступим к вскрытию нашего скромного парнишки – блока питания, разберём его на части и рассмотрим, чем занимается каждый его орган.

И да, совсем недавно мы разбирались как правильно выбрать Блок питания. Рекомендуем к прочтению.

Что это и с чем это едят?

Многие компьютерные компоненты имеют названия, требующие чуточку технических знаний, чтобы понять, что это и зачем (например, твердотельный накопитель), но в случае блока питания всё довольно очевидно. Это блок, обеспечивающий питание.

Но мы же не можем на этом поставить точку, с гордостью заявив «статья готова». Наш цикл статей посвящен внутреннему строению, и на операционном столе у нас лежит подопытный –
Cooler Master G650M. Это довольно типичный представитель, с характеристиками, подобными десяткам других моделей, но у него есть одна особенность, встречающаяся не во всех блоках питания.


Официальное фото блока питания Cooler Master.

Это блок питания стандартного размера, соответствующий форм-фактору
ATX 12V v2.31, поэтому он подходит для многих компьютерных корпусов.

Есть и другие форм-факторы – например, для малых корпусов, либо вовсе уникальные по спецзаказу. Не каждый блок соответствует точным размерам, установленным стандартными форм-факторами – они могут быть одинаковой ширины и высоты, но отличаться по длине.

Этот блок питания от Cisco специально спроектирован для серверных стоек

В маркировке PSU обычно указывается их основной параметр – максимально обеспечиваемая мощность. В случае с нашим Cooler Master, это 650 Вт. Позже мы поговорим, что это на самом деле значит, а пока лишь заметим, что есть и менее мощные БП, поскольку не всем компьютерам требуется именно столько, а некоторым достаточно даже на порядок меньше. Но всё-ж большинство настольных компьютеров обеспечены питанием в диапазоне от 400 до 600 Вт.

Блоки питания вроде нашего собираются в прямоугольных, зачастую неокрашенных, металлических корпусах, отчего бывают достаточно увесистые. У ноутбуков блок питания практически всегда внешний, в пластиковом корпусе, но его внутренности очень схожи с тем, что мы увидим у рассматриваемого нами БП.


Источник фотографии nix.ru

Большинство типичных блоков питания оснащены сетевым выключателем и кулером для активной терморегуляции, хотя в ней не все БП нуждаются. И не у всех из них есть вентиляционная решётка – у серверных версий, в частности, это редкость.

Ну что-ж, как вы можете видеть на фото выше, мы уже вооружены отверткой и готовы приступить к вскрытию нашего экземпляра.

Немного теории

Но прежде чем мы начнем копаться во внутренностях, давайте зададимся вопросом, действительно ли блок питания настолько необходим? Почему нельзя подключить компьютер напрямую к розетке? Ответ заключается в том, что компьютерные комплектующие рассчитаны на совсем другое напряжение, нежели сетевое.

На графике ниже показано, каким должно быть электричество сети (в США = синяя и зеленая кривые; Великобритания = красная кривая). Ось X представляет время в миллисекундах, а ось Y – напряжение (voltage) в вольтах. Проще всего понять, что такое напряжение, глядя на разность энергий между двумя точками.

Если напряжение приложено к проводнику (например, к металлической проволоке), разница в энергии заставит электроны в материале проводника течь от более высокого энергетического уровня к более низкому. Электроны – составляющие атомов, из которых состоит проводник, и металлы имеют много электронов, которые могут свободно перемещаться. Этот поток электронов называется током (current) и измеряется в амперах.

Хорошую аналогию можно провести с садовым шлангом: напряжение сродни давлению, которое вы используете, а расход воды – это ток. Любые ограничения и препятствия в шланге – по сути как электрическое сопротивление.

Мы видим, что электричество в сети варьируется с течением времени, из-за чего оно называется напряжением переменного тока (AC, alternating current). В США сетевое напряжение меняется 60 раз в секунду, достигая пиковых значений 340 В или 170 В, в зависимости от местоположения и способа подключения. В Великобритании пиковые напряжения пониже, и частота этих колебаний также немного отличается. Большинство стран придерживаются схожих стандартов сетевого напряжения, и лишь в немногих странах пиковые напряжения более низкие или более высокие.

Потребность в блоке питания заключается в том, что компьютеры не работают с переменным током: им нужно постоянное напряжение, которое никогда не меняется, и кроме того – гораздо более низкое. На том же графике оно будет выглядеть примерно вот таким:

Но современному компьютеру требуется не одно постоянное напряжение, а четыре: +12 вольт, -12 вольт, +5 вольт и +3,3 вольта. И поскольку эти значения не меняются, такой ток называется постоянным (DC, direct current). Преобразование тока из переменного в постоянный (т.н. выпрямление) – одна из основных функций блока питания. Пришло время вскрыть его и посмотреть, как он это делает!

Преобразование тока из переменного в постоянный – одна из основных функций PSU. Пришло время посмотреть, как он это делает!

Здесь мы должны предупредить вас, что в блоке питания есть элементы, накапливающие электричество, в том числе смертельное. Поэтому разбирать PSU потенциально опасно.


Официальное фото блока питания Cooler Master.

Принцип работы этого блока питания аналогичен многим другим, и хоть маркировки на различных деталях внутри будут отличаться, принципиальных различий это не делает.

Разъём сетевого шнура находится в верхнем левом углу фотографии, и ток по сути идет по часовой стрелке, пока не достигнет выхода из блока питания (пучок цветных проводов, нижний левый угол).


Источник фото techspot.com

Если мы перевернем плату, мы увидим, что по сравнению с материнской платой, проводники и соединения на ней более широкие и массивные – это потому, что они рассчитаны на более высокие токи. Также, бросается в глаза широкая полоса в середине, будто текущая по равнине река.

Это снова говорит о том, что все блоки питания имеют два четко разделённых узла: первичный и вторичный. Первый – это настройка входного напряжения, чтобы его можно было эффективно понижать; второй – это все настройки уже выпрямленного и пониженного напряжения.

Фильтрация

Первое, что блок питания делает с сетевым электричеством, это не выпрямление и не понижение, а выравнивание входного напряжения. Поскольку в наших домах, офисах и на предприятиях имеется множество электрических устройств и приборов, постоянно включающихся-выключающихся, а также излучающих электромагнитные помехи, переменный ток в сети часто бывает «скомканный» и со случайными скачками и перепадами (частота также не постоянна). Это не только затрудняет блоку питания выполнять преобразования, но может вывести из строя некоторые элементы внутри него.

Наш БП имеет две ступени так называемых входных фильтров (transient filter), первая из которых построена сразу на входе с помощью трёх конденсаторов. Она выполняет роль, похожую на роль «лежачего полицейского» на дороге – только вместо скорости, этот фильтр гасит внезапные скачки входного напряжения.


Источник фото techspot.com

Вторая ступень фильтра более сложная, но в сущности делает то же самое.

Желтые кирпичики – это снова конденсаторы, а вот зеленые кольца, обмотанные медным проводом, это индуктивные катушки (хотя при таком использовании их обычно называют дросселями). Катушки накапливают электрическую энергию в магнитном поле, но энергия при этом не теряется, а за счет самоиндукции плавно возвращается обратно. Таким образом, внезапно появившийся высокий импульс (скачок) поглощается магнитным полем дросселя, чтобы на выходе дать ровное напряжение без всяких скачков.

Два маленьких синих диска – ещё одни представители многообразия конденсаторов, а чуть ниже них (зелёный, с длинными ножками, обтянутыми черными изоляторами) – металлооксидный варистор (MOV). Они также используются для защиты от скачков входного напряжения. Подробнее о различных типах входных фильтров можно прочитать здесь.


Источник фото techspot.com

По этому узлу блока питания часто можно определить, насколько производитель сэкономил, или к какому бюджетному классу принадлежит девайс. Более дешевые будут иметь упрощённую фильтрацию входа, а самые дешёвые и вовсе не иметь таковой (избегайте таких!).

Теперь, когда напряжение выровнено и причёсано, ему дозволяется идти дальше – собственно, к преобразованию.

Преобразование

Как мы уже сказали, блоку питания нужно изменить напряжение переменного тока, которое в американских розетках обычно в районе 120 вольт (технически, это среднеквадратичные 120 вольт, но мы не будем так язык выламывать), получив на выходе постоянное напряжение 12, 5 и 3,3 вольт.

Первым делом осуществляется преобразование переменного тока в постоянный, и наш блок использует для этого выпрямительный мост. На фото ниже это плоский черный элемент, приклеенный к радиатору.


Источник фото techspot.com

Это еще одно место, где производитель блоков питания может сократить расходы, поскольку более дешевые выпрямители хуже справляются со своей задачей (например, сильнее греются). Теперь, если пиковое входное напряжение составляет 170 В (что имеет место для сети 120 В), то пройдя через выпрямительной мост, оно станет 170 В, но уже постоянного тока.

В таком виде оно поступает на следующую стадию, и в нашем блоке это активный модуль коррекции коэффициента мощности (APFC или Active PFC, Active Power Factor Correction converter). Этот узел также стабилизирует напряжение, сглаживая «провалы» за счет накапливающих конденсаторов; кроме того, он защищает от скачков выходной мощности.

Пассивные корректоры (PPFC или Passive PFC) выполняют по сути ту же работу. Они менее эффективны, но хороши для маломощных блоков питания.


Источник фото techspot.com

APFC на фото выше представлен в виде пары больших цилиндров слева – это конденсаторы, которые накапливают выровненный ток, прежде чем отправить его дальше по цепочке процессов в нашем блоке питания.

За APFC находится ШИМ, широтно-импульсный модулятор (PWM, Pulse Width Modulator). Его предназначение заключается в том, чтобы с помощью нескольких быстро переключающихся полевых транзисторов преобразовать постоянный ток обратно в переменный. Это нужно сделать потому, что на следующем шаге нас ждёт понижающий трансформатор. Эти устройства, основанные на электромагнитной индукции, состоят из двух обмоток с разным количеством витков на металлическом сердечнике, необходимых для понижения напряжения, и работают трансформаторы только с переменным током.

Частота переменного тока (скорость, с которой он изменяется; в герцах, Гц) значительно влияет на эффективность трансформатора – чем выше, тем лучше, поэтому частота исходного питания 50/60 Гц увеличивается примерно в тысячу раз. А чем эффективнее трансформатор, тем меньше его размер. Такой тип устройств, который использует эти сверхбыстрые частоты постоянного тока, называется импульсным источником питания (Switched Mode Power Supply, SMPS).

На фото ниже вы можете видеть 3 трансформатора – самый большой имеет на единственном выходе 12 вольт, а тот, что поменьше – 5 вольт (чуть поговорим ещё о нём позже). В других БП вы можете встретить один большой трансформатор сразу на все напряжения, то есть с несколькими выходами. А самый маленький трансформатор предназначен для защиты транзисторов ШИМ и подавления его помех.

|
Источник фото techspot.com

Можно по-разному реализовать получение необходимых напряжений, защиту ШИМ, и так далее. Всё зависит от бюджетного сегмента и мощности устройства. Однако, всем одинаково необходимо снять напряжения с трансформаторов и снова выпрямить.

На фото ниже мы видим алюминиевый радиатор низковольтных диодов, выполняющих это выпрямление. А также, конкретно в этом PSU, мы видим небольшую дополнительную плату в центре фото – это узел модулей регулирования напряжения (VRM, Voltage Regulation Modules), обеспечивающий выходы 5 и 3,3 вольт.


Источник фото techspot.com

И тут нам стоит поговорить о том, что такое пульсация.

В идеальном мире, с идеальными блоками питания, переменный ток будет преобразован в абсолютно ровный, без малейших колебаний, постоянный ток. В действительности же, такой 100%-ой точности не достигается, и напряжение постоянного тока имеет хоть и незначительные, но колебания.

Этот эффект называется пульсирующим напряжением, и в наших блоках питания мы бы хотели, чтобы оно было как можно меньше. Cooler Master не предоставляет информации о величине пульсирующего напряжения в спецификации к нашему подопытному PSU, поэтому мы прибегли к сторонним результатам тестирования. Один из таких анализов был выполнен
JonnyGuru.com, и они установили, что максимальное пульсирующее напряжение выхода +12 В – 0,042 В (42 милливольт).

График ниже демонстрирует отклонение фактически получаемого напряжения (синяя кривая; при этом её форма, конечно, не такая идеальная синусоида – ведь сама пульсация не постоянна) от требуемого ровного напряжения +12 В постоянного тока (красная прямая).

Это отклонение, по большей части, лежит на совести конденсаторов во всём PSU. Некачественные, дешёвые конденсаторы приводят к увеличению этой не нужной нам пульсации. Если она слишком большая, то некоторые электронные узлы компьютера, наиболее чувствительные к качеству питания, могут начать работать нестабильно. К счастью, в нашем примере 40 с лишним милливольт это нормально. Не супер, но и не плохо.

Но на получении приемлемых выходных напряжений дело ещё не заканчивается. Необходимо обеспечить управление выходами, чтобы питание на каждом из них было всегда полноценным и стабильным, независимо от мощности нагрузок на других выходах.


Источник фото techspot.com

Микросхема, которую вы видите на этом фото, называется супервизор (supervisor) и она следит за тем, чтобы на выводах не оказалось слишком высокого или низкого напряжения и тока. Работает бесхитростно – просто отключает блок питания при возникновении таких проблем.

Более дорогие PSU могут оснащаться ЦПОС, цифровым процессором обработки сигналов (DSP, Digital Signal Processor), который не только мониторит напряжения, но и может отрегулировать их при необходимости, а также отправлять подробные данные о состоянии БП на компьютер, его использующий. Для рядового пользователя эта функция достаточно спорная, но для серверов и рабочих станций – весьма желательная.

Выходы

Все блоки питания поставляются с длинными пучками проводов, торчащими сзади. Количество проводов и доступных разъёмов для запитывания устройств будут отличаться от модели к модели, но некоторые стандартные подключения должны обеспечивать все БП без исключения.

Так как напряжение – это величина разности потенциалов, то каждый выход подразумевает два провода: один для указанного напряжения (например, +12 В) и провод, относительно которого измеряется разность потенциалов. Этот провод называется заземлением, «землёй», «reference wire» или «общим» проводом, и два этих провода образуют петлю: от блока питания до устройства-потребителя, а затем обратно в БП.

Поскольку в некоторых таких замкнутых контурах токи небольшие, они могут использовать общие провода заземления.


Официальное фото блока питания Cooler Master.

Главным из обязательных разъёмов является 24-pin ATX12V v. 2.4, обеспечивающий основное питание с помощью нескольких выводов различных напряжений, а также имеющий ряд специальных выводов.

Из этих специальных отметим лишь вывод «+5 standby» – дежурное питание компьютера. Это напряжение подаётся на материнскую плату всегда, даже когда компьютер выключен, при условии, что он остаётся включен в розетку и его БП исправен. Дежурное питание нужно материнской плате для того, чтобы оставаться активной.

Большинство PSU также имеют дополнительный 8-pin разъём для материнской платы с двумя линиями +12 В, и по крайней мере один 6 или 8-pin разъём питания для PCI Express.

Со слота PCI Express видеокарты могут взять максимум 75 Вт, поэтому этот разъем обеспечивает дополнительную мощность для современных GPU.

Конкретно наш рассматриваемый блок питания по соображениям экономии фактически использует два разъема питания PCI Express на одной и той же линии. Поэтому, если у вас действительно мощная видеокарта, старайтесь выделить ей независимую линию питания, не делите её с другими устройствами.

Разница между 6 и 8-pin разъемами PCI Express – два дополнительных провода заземления. Это позволяет повысить силу тока, удовлетворяя потребности наиболее прожорливых видеокарт.

Последние несколько лет мы всё чаще стали замечать блоки питания с гордой припиской «модульный» (modular PSU). Это просто означает, что у них отстегивающиеся кабели, что позволяет использовать только необходимое количество кабелей и разъёмов, не подключая всё ненужное, освободив тем самым пространство внутри блока.


Источник фотографии nix.ru

Наш Cooler Master, как и большинство, использует довольно простую систему подключения модульных кабелей.

Каждый разъем имеет 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 будет использовать либо соответствующую, либо упрощённую распайку.

Представленный на фото выше разъем Serial ATA (SATA) используется для подключения питания жестких дисков, твердотельных накопителей и таких периферийных устройств, как DVD-приводы.

Этот всем знакомый разъём называется замысловато: «разъём питания AMP MATE-N-LOK 1-480424-0». Но все называют его просто Molex, невзирая на то, что это всего лишь название компании-разработчика этого разъёма. Он предоставляет по одному выводу +12В и +5В, и два провода заземления.

На выходных проводах производители тоже могут сэкономить или накрутить цену за счет более ярких или более мягких проводов. Сечение провода также играет важную роль, поскольку более толстые провода обладают меньшим сопротивлением, чем тонкие, поэтому меньше греются при прохождении тока по ним.

На что обращать внимание при выборе

В начале нашей статьи мы говорили, что большинство блоков питания имеют в названии значение своей максимальной мощности. Простым языком, электрическая мощность – это напряжение, умноженное на силу тока (например, 12 вольт x 20 ампер = 240 ватт). И хотя такое утверждение не совсем технически точное, для наших целей оно удовлетворительное.

Как и на большинстве моделей, на нашем блоке питания есть шильдик, содержащий основную информацию о том, сколько мощности может обеспечить каждая линия напряжения.


Источник фотографии nix.ru

Здесь мы видим, что суммарная максимальная мощность всех +12 В линий составляет 624 Вт. Приплюсовав все остальные мощности, мы в итоге получим 760 Вт, а не 650. Что тут не так? А дело просто в том, что линии +5 В (кроме дежурной) и +3,3 В создаются через VRM, используя одну из линий +12 В.

Ну и конечно, все выходные напряжения поступают из одного источника: сетевой розетки. Таким образом, мощность в 650 Вт – это максимум, который блок питания может обеспечить в целом по всем линиям. То есть, если у вас на линиях +12 В висит нагрузка в 600 Вт, то на все остальные линии у вас остается всего 50 Вт. К счастью, большинство оборудования в любом случае бо́льшую часть мощности берёт от линий 12 В, поэтому проблема неправильно подобранного БП встречается редко.

Правее от таблицы со спецификациями мощности на шильдике присутствует значок «80 Plus Bronze». Это рейтинг эффективности, используемый в отрасли в соответствии с требованиями к производителям блоков питания. Эффективность также отражает величину общей нагрузки, которую блок питания способен обслуживать.

20%, 50% и 100% – процент нагрузки по отношению к максимальной мощности для стандартных систем

Если наш Cooler Master нагрузить ровно на половину его максимальной мощности, то есть на 325 Вт, то его ожидаемый КПД будет в пределах 80-85% в зависимости от напряжения в сети (115/230 В).

Это означает фактическую нагрузку блока питания на сеть от 382 до 406 Вт. Более высокий рейтинг 80 PLUS не означает, что блок питания даст вам больше энергии, он просто более экономичный – меньше энергии теряет на всех этапах фильтрации, выпрямления и преобразования.

Также обратите внимание, что максимальная эффективность достигается в диапазоне между 50 и 100% нагрузки. Некоторые производители предоставляют графики, показывающие, какой КПД можно ожидать от их устройства при различных нагрузках и напряжениях в сети.


Официальное изображение Cooler Master.

График эффективности для блока питания Cooler Master V1300 Platinum. Вертикальная шкала – эффективность (КПД), горизонтальная – % нагрузки по отношению к максимальной мощности.

Иногда полезно обращать внимание на эту информацию, особенно если собираетесь раскошелиться на киловаттный блок питания. Если ваш компьютер будет потреблять близко к этому пределу мощности, то КПД блока питания будет несколько снижен.

Вы можете наткнуться на некие «одноканальные» и «многоканальные» (либо комбинированные – снабжённые переключателем) блоки питания. Термин «канал» в данном случае – просто другое слово для определенного напряжения, выдаваемого PSU. Наш Cooler Master имеет один канал 12 В и всевозможные разъёмы питания, обеспечивающие +12 В линии от этого канала. Многоканальный блок питания имеет две или более систем, обеспечивающих линии 12 вольт, однако существует большая разница в том, как это реализовано.

Многоканальные блоки питания широко применяются для серверов или дата-центров в целях отказоустойчивости – при выходе из строя одного из каналов, работоспособность системы не нарушится. Для обычных компьютеров тоже могут предлагаться многоканальные PSU, но скорее всего, вы столкнетесь с псевдо-многоканальностью, когда производитель просто разделит единственный канал на два или три якобы независимых канала. Например, наш подопытный выдает до 52 ампер по линии +12В, что эквивалентно 624 Вт электроэнергии. Дешевая «многоканальная» версия такого БП будет иметь в спецификации якобы два канала +12 В, но на самом деле это лишь два полуканала, каждый из которых будет обеспечивать только 26 А (или 312 Вт).

Хороший блок питания для настольного компьютера, использующий качественные компоненты, вовсе не требует многоканальности на +12 В, так что не беспокойтесь об этом!

Стоит ли переплачивать?

Блоки питания поставляются во всех ценовых диапазонах. Каталог на Amazon начинается с моделей от 15$ для стандартного блока 400 Вт, и доходит до полномодульных киловаттных PSU за 180-240$ от EVGA или Seasonic, и не заканчивается даже на этом. Что же вы получите за свои деньги? Что действительно стоит больше 200 долларов?

Очевидно, что чем мощнее, тем лучше, но вопрос ещё в том, как эта мощность реализована. Самые дешёвые 300 Вт модели выдают до 25 А на линиях +12В, в то время как киловаттная модель обеспечит втрое больше энергии. Современные процессоры и видеокарты практически все свои потребности удовлетворяют линиями +12 В. Уверены, что вам хватит 25 А?


Официальное фото блока питания Seasonic.

Учитывая, что актуальные аппетиты растут вместе с актуальным железом, то ваш новенький компьютер с 32-ядерным процессором в паре с 300-ваттной топовой видеокартой дешёвый блок питания явно не «затащит». С другой стороны, самые дорогие PSU легко справятся и будут иметь ещё приличный запас мощности. Ну а поскольку совокупная цена такого процессора и видеокарты может легко превысить 3500$, то стоит ли экономить ещё парой-другой сотен баксов сверху на обеспечение нормального питания для такого монстра.

Но на самом деле вы платите за качество компонентов в блоке питания. Взгляните на внутренности нашего Cooler Master в начале статьи. Вы не увидите там безумного количества всяких «шабашек», а поскольку каждый из тех немногочисленных элементов – критически важный компонент в работе устройства, нетрудно понять, почему не стоит гоняться за дешевизной.

На этом наше препарирование PSU закончено. Это очень интересное семейство устройств с на удивление сложным уровнем инженерии на всех этапах разработки и производства. Если у вас есть какие-либо вопросы о блоках питания в целом, или конкретно о вашем, смело спрашивайте в комментариях ниже. До новых встреч в нашем анатомическом кружке.

Блок питания 1,5в, 3,3в, 5в, 12в, 24в, самому собрать из подручных деталей мощный блок. Схемы блоков питания. Сборка простого блока питания.

Как самому собрать простой блок питания и мощный источник напряжения.
Порой приходится подключать различные электронные приборы, в том числе самодельные, к источнику постоянного напряжения 12 вольт. Блок питания несложно собрать самостоятельно в течении половины выходного дня. Поэтому нет необходимости приобретать готовый блок, когда интереснее самостоятельно изготовить необходимую вещь для своей лаборатории.
Блок питания 12в

 

Каждый, кто захочет сможет изготовить 12 — ти вольтовый блок самостоятельно, без особых затруднений.
Кому-то необходим источник для питания усилителя, а кому запитать маленький телевизор или радиоприемник …
Шаг 1: Какие детали необходимы для сборки блока питания …
Для сборки блока, заранее подготовьте электронные компоненты, детали и принадлежности из которого будет собираться сам блок ….
-Монтажная плата.
-Четыре диода 1N4001, или подобные. Мост диодный.
-Стабилизатор напряжения LM7812.
-Маломощный понижающий трансформатор на 220 в, вторичная обмотка должна иметь 14В — 35В переменного напряжения, с током нагрузки от 100 мА до 1А, в зависимости от того какую мощность необходимо получить на выходе.
-Электролитический конденсатор емкостью 1000мкФ — 4700мкФ.
-Конденсатор емкостью 1uF.
-Два конденсатора емкостью 100nF.
-Обрезки монтажного провода.
-Радиатор, при необходимости.
Если необходимо получить максимальную мощность от источника питания, для этого необходимо подготовить соответствующий трансформатор, диоды и радиатор для микросхемы.
Шаг 2: Инструменты ….
Для изготовления блока необходимы инструменты для монтажа:
-Паяльник или паяльная станция
-Кусачки
-Монтажный пинцет
-Кусачки для зачистки проводов
-Устройство для отсоса припоя.
-Отвертка.
И другие инструменты, которые могут оказаться полезными.
Шаг 3: Схема и другие …

 

Для получения 5 вольтового стабилизированного питания, можно заменить стабилизатор LM7812 на LM7805.
Для увеличения нагрузочной способности более 0,5 ампер, понадобится радиатор для микросхемы, в противном случае он выйдет из строя от перегрева.
Однако, если необходимо получить несколько сотен миллиампер (менее, чем 500 мА) от источника, то можно обойтись без радиатора, нагрев будет незначительным.
Кроме того, в схему добавлен светодиод, чтобы визуально убедиться, что блок питания работает, но можно обойтись и без него.

 

Блок питания 12в 30а

Схема блока питания 12в 30А.
При применении одного стабилизатора 7812 в качестве регулятора напряжения и нескольких мощных транзисторов, данный блок питания способен обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер.
Пожалуй, самой дорогой деталью этой схемы является силовой понижающий трансформатор. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть на несколько вольт больше, чем стабилизированное напряжение 12в, чтобы обеспечить работу микросхемы. Необходимо иметь в виду, что не стоит стремиться к большей разнице между входным и выходным значением напряжения, так как при таком токе теплоотводящий радиатор выходных транзисторов значительно увеличивается в размерах.
В трансформаторной схеме применяемые диоды должны быть рассчитаны на большой максимальный прямой ток, примерно 100А. Через микросхему 7812 протекающий максимальный ток в схеме не составит больше 1А.
Шесть составных транзисторов Дарлингтона типа TIP2955 включенных параллельно, обеспечивают нагрузочный ток 30А (каждый транзистор рассчитан на ток 5А), такой большой ток требует и соответствующего размера радиатора, каждый транзистор пропускает через себя одну шестую часть тока нагрузки.
Для охлаждения радиатора можно применить небольшой вентилятор.
Проверка блока питания
При первом включении не рекомендуется подключать нагрузку. Проверяем работоспособность схемы: подсоединяем вольтметр к выходным клеммам и измеряем величину напряжения, оно должно составлять 12 вольт, или значение очень близко к нему. Далее подключаем нагрузочный резистор 100 Ом, мощностью рассеивания 3 Вт, или подобную нагрузку — типа лампы накаливания от автомобиля. При этом показание вольтметра не должно изменяться. Если на выходе отсутствует напряжение 12 вольт, отключите питание и проверьте правильность монтажа и исправность элементов.
Перед монтажом проверьте исправность силовых транзисторов, так как при пробитом транзисторе напряжение с выпрямителя прямиком попадает на выход схемы. Чтобы избежать этого, проверьте на короткое замыкание силовые транзисторы, для этого измерьте мультиметром по раздельности сопротивление между коллектором и эмиттером транзисторов. Эту проверку необходимо провести до монтажа их в схему.

Блок питания 3 — 24в

Схема блока питания выдает регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 25 вольт,  при токе максимальной нагрузки до 2А, если уменьшить токоограничительный резистор 0,3 ом, ток может быть увеличен до 3 ампер и более.
Транзисторы 2N3055 и 2N3053 устанавливаются на соответствующие радиаторы, мощность ограничительного резистора должно быть не менее 3 Вт. Регулировка напряжения контролируется ОУ LM1558 или 1458. При использовании ОУ 1458 необходимо заменить элементы стабилизатора, подающие напряжение с вывода 8 на 3 ОУ с делителя на резисторах номиналом 5.1 K.
Максимальное постоянное напряжение для питания ОУ 1458 и 1558 36 В и 44 В соответственно. Силовой трансформатор должен выдавать напряжение, как минимум на 4 вольт больше, чем стабилизированное выходное напряжение. Силовой трансформатор в схеме имеет на выходе напряжение 25.2 вольт переменного тока с отводом посредине. При переключении обмоток выходное напряжение уменьшается до 15 вольт.

Схема блока питания на 1,5 в

Схема блока питания для получения напряжения 1,5 вольта, используется понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром и микросхема LM317.

Схема регулируемого блока питания от 1,5 до 12,5 в

Схема блока питания с регулировкой выходного напряжения для получения напряжения от 1,5 вольта до 12,5 вольт, в качестве регулирующего элемента применяется микросхема LM317. Ее необходимо установить на радиатор, на изолирующей прокладке для исключения замыкания на корпус.

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением напряжением 5 вольт или 12 вольт. В качестве активного элемента применяется микросхема LM 7805, LM7812 она устанавливается на радиатор для охлаждения нагрева корпуса. Выбор трансформатора приведен слева на табличке. По аналогии можно выполнить блок питания и на другие выходные напряжения.

Схема блока питания мощностью 20 Ватт с защитой

Схема предназначена для небольшого трансивера самодельного изготовления, автор DL6GL. При разработке блока ставилась задача иметь КПД не менее 50%, напряжение питания номинальное 13,8V, максимум 15V, на ток нагрузки 2,7а.
По какой схеме: импульсный источник питания или линейный?
Импульсные блоки питания получается малогабаритный и кпд хороший, но неизвестно как поведет себя в критической ситуации, броски выходного напряжения …
Несмотря на недостатки выбрана схема линейного регулирования: достаточно объемный трансформатор, не высокий КПД, необходимо охлаждение и пр.
Применены детали от самодельного блока питания 1980-х годов: радиатор с двумя 2N3055. Не хватало еще только µA723/LM723-регулятор напряжения и несколько мелких деталей.
Регулятор напряжения напряжения собран на микросхеме µA723/LM723 в стандартная включении. Выходные транзисторы Т2, Т3 типа 2N3055 для охлаждения устанавливаются на радиаторы. При помощи потенциометра R1 устанавливается выходное напряжение в пределах 12-15V. При помощи переменного резистора R2 устанавливается максимальное падение напряжение на резисторе R7, которое составляет 0,7В (между контактами 2 и 3 микросхемы).
Для блока питания применяется тороидальный трансформатор (может быть любой по вашему усмотрению).
На микросхеме MC3423 собрана схема срабатывающая при превышении напряжения (выбросах) на выходе блока питания, регулировкой R3 выставляется порог срабатывания напряжения на ножке 2 с делителя R3/R8/R9 (2,6V опорное напряжение), с выхода 8 подается напряжение открывающее тиристор BT145, вызывающее короткое замыкание приводящее к срабатыванию предохранителя 6,3а.

Для подготовки блока питания к эксплуатации (предохранитель 6,3а пока не участвует) выставить выходное напряжение например, 12.0В. Нагрузите блок нагрузкой, для этого можно подключить галогенную лампу 12В/20W. R2 настройте, что бы падение напряжение было 0,7В (ток должен быть в пределах 3,8А 0,7=0,185Ωх3,8).
Настраиваем срабатывание защиты от перенапряжения, для этого плавно выставляем выходное напряжение 16В и регулируем R3 на срабатывание защиты. Далее выставляем выходное напряжение в норму и устанавливаем предохранитель (до этого ставили перемычку).
Описанный блок питания можно реконструировать для более мощных нагрузок, для этого установите более мощный трансформатор, дополнительно транзисторы, элементы обвязки, выпрямитель по своему усмотрению.

Самодельный блок питания на 3.3v

Если необходим мощный блок питания, на 3,3 вольта, то его можно изготовить, переделав старый блок питания от пк или используя выше приведенные схемы. К примеру, в схема блока питания на 1,5 в заменить резистор 47 ом большего номинала, или поставить для удобства потенциометр, отрегулировав на нужное напряжение.

Трансформаторный блок питания на КТ808

У многих радиолюбителей остались старые советские радиодетали, которые валяются без дела, но которые можно с успехом применить и они верой и правдой вам долго будут служить, одна из известных схем UA1ZH, которая гуляет по просторам интернета. Много копий и стрел сломано на форумах при обсуждении, что лучше полевой транзистор или обычный кремниевый или германиевый, какую температуру нагрева кристалла они выдержат и кто из них надежнее?
У каждой стороны свои доводы, ну а вы можете достать детали и смастерить еще один несложный и надежный блок питания. Схема очень простая, защищена от перегрузки по току и при параллельном включении трех КТ808 может выдать ток 20А, у автора использовался такой блок при 7 параллельных транзисторов и отдавал в нагрузку 50А, при этом емкость конденсатора фильтра была 120 000 мкф, напряжение вторичной обмотки 19в. Необходимо учитывать, что контакты реле должны коммутировать такой большой ток.

При условии правильного монтажа, просадка выходного напряжения не превышает 0.1 вольта

Блок питания на 1000в, 2000в, 3000в

Если нам необходимо иметь источник постоянного напряжения на высокое напряжение для питания лампы выходного каскада передатчика, что для этого применить? В интернете имеется много различных схем блоков питания на 600в, 1000в, 2000в, 3000в.
Первое: на высокое напряжение используют схемы с трансформаторов как на одну фазу, так и на три фазы (если имеется в доме источник трехфазного напряжения).
Второе: для уменьшения габаритов и веса используют бестрансформаторную схему питания, непосредственно сеть 220 вольт с умножением напряжения. Самый большой недостаток этой схемы — отсутствует гальваническая развязка между сетью и нагрузкой, как выход подключают данный источник напряжения соблюдая фазу и ноль.

В схеме имеется повышающий анодный трансформатор Т1 (на нужную мощность, к примеру 2500 ВА, 2400В, ток 0,8 А ) и понижающий накальный трансформатор Т2 — ТН-46, ТН-36 и др. Для исключения бросков по току при включении и защите диодов при заряде конденсаторов, применяется включение через гасящие резисторы R21 и R22.
Диоды в высоковольтной цепи зашунтированы резисторами с целью равномерного распределения Uобр. Расчет номинала по формуле R(Ом)=PIVх500. С1-С20 для устранения белого шума и уменьшения импульсных перенапряжений. В качестве диодов можно использовать и мосты типа KBU-810 соединив их по указанной схеме и, соответственно, взяв нужное количество не забывая про шунтирование.
R23-R26 для разряда конденсаторов после отключения сети. Для выравнивания напряжения на последовательно соединенных конденсаторах параллельно ставятся выравнивающие резисторы, которые рассчитываются из соотношения на каждые 1 вольт приходится 100 ом, но при высоком напряжении резисторы получаются достаточно большой мощности и здесь приходится лавировать, учитывая при этом, что напряжение холостого хода больше на 1,41.

Еще по теме

Трансформаторный блок питания 13,8 вольта 25 а для КВ трансивера своими руками.
Трансформаторный блок питания
Ремонт и доработка китайского блока питания для питания адаптера.
Доработка блока питания

Схемы блоков питания

Схемы. Самодельный блок питания на 1,5 вольта, 3 вольта, 5 вольт, 9 вольт, 12 вольт, 24 вольта. Стабилизатор 7812, 7805

Как проверить блок питания компьютера на работоспособность?

Не включается компьютер — проблема стара, как мир и с ней рано или поздно сталкивается любой пользователь. Решить такую неисправность бывает довольно тяжело из-за того, что причиной может выступать абсолютно любая комплектующая. Многие юзеры проводят диагностику всего, чего только можно, но забывают проверить работу блока питания. А зря, зачастую именно он не позволяет вашему компьютеру запуститься нормально. В сегодняшней статье мы расскажем вам, как проверить блок питания на компьютере.

Признаки неисправного блока питания

Компьютерный блок питания (БП) выступает в роли посредника между электросетью и вашими комплектующими в системном блоке. Он преобразовывает переменное напряжение в постоянное и снабжает каждый компонент определенным уровнем энергии. Поэтому мы рекомендуем в случае проблем с запуском ПК, начинать диагностику с блока питания. По следующим признакам можно понять, что проблема заключается именно в БП:

  1. Компьютер выключается сам по себе в любой момент времени.
  2. Требуется несколько запусков ПК для успешной загрузки.
  3. Кулер в блоке питания не крутится.
  4. Компьютер стартует, но выключается через несколько секунд.

Перед диагностикой убедитесь, что мощности вашего блока питания хватает для того, чтобы обеспечить энергией каждую комплектующую. Очень часто случается, что пользователь меняет видеокарту на более мощную, а вот про блок питания забывает. В интернете можно найти множество ресурсов и программ, которые вам помогут рассчитать сколько ватт потребляет ваш ПК.

Существует несколько способов проверить состояние блока питания.

Визуальный осмотр блока питания

Одна из самых банальных и распространенных причин — неисправный кабель. Попробуйте его заменить и если ПК так же не включается, то придется разобрать блок питания и взглянуть на его внутренности.

Для это потребуется полностью отсоединить БП от корпуса и снять его каркас. Вы справитесь с помощью простой отвертки открутив несколько винтов. Первым делом проверьте конденсаторы: они не должны быть вздутыми и деформированными. Конечно, их можно перепаять на новые того же, или большего номинала (ни в коем случае нельзя перепаивать на меньший номинал!), но это не дает гарантии, что после ремонта блок будет рабочим. Также обратите внимание на кулер и проверьте его подшипник. Если во время тестов БП издает странные звуки, это первый признак изношенного подшипника. Впрочем, кулер можно очень просто заменить.

Проверяем блок питания на компьютере скрепкой

Перед проверкой БП полностью обесточьте компьютер. Помните, что блок питания работает при высоком напряжении в 220 Вольт! Затем откройте боковую крышку корпуса и отсоедините все провода, идущие от блока питания к другим компонентам системы: 20- или 24-pin коннектор для питания материнской платы, 4- или 8-pin коннектор для питания процессора, 4-8 pin коннектор для питания видеокарты (впрочем, он может быть и не подключен из-за того, что не все графические ускорители нуждаются в дополнительном питании и берут необходимую энергию через слот PCI-express) и другие устройства в виде жестких дисков и кулеров.

Затем возьмите самую обычную канцелярскую скрепку (можно заменить на любую проволоку, состоящую из материала способного проводить электрический ток) и согните ее в форме буквы «U».

Найдите 24-pin коннектор, который вы отсоединили от материнской платы. Выглядит он, как самая большая связка маленьких проводов. Вам нужно найти разъемы соответствующие зеленому проводу (он всегда один) и черному (можно выбрать любой, но обычно выбираю соседний). Замкните эти два разъема с помощью скрепки. Обязательно убедитесь, что концы скрепки примыкают к металлу внутри каждого контакта.

Затем включите блок питания в сеть. Он должен включиться, а кулер внутри должен крутиться. Если система охлаждения не работает, то проверьте температуру БП. Если он нагревается, то значит он работает, а вот кулер придется поменять. Однако факт того, что блок включился и работает — не говорит о том, что он полностью исправный. Требуется проводить дальнейшую диагностику.

Используем мультиметр

Если вы являетесь счастливым обладателем мультиметра, то вы с высокой вероятностью сможете определить работоспособность блока питания. Идея в том чтобы проверить вольтаж по разным линиям питания.

В том же состоянии (с замкнутой скрепкой и включенным блоком) измерьте уровень напряжения между оранжевым и черным проводом. Под нагрузкой рекомендованные значения должны находиться в диапазоне от 3,14 до 3,47 Вольта.

Затем проверьте напряжение между фиолетовым и черным контактом. Нормальные значения должны находиться в диапазоне от 4,75 до 5,25 Вольта. Также протестируйте напряжение между красным и черным проводом. Показатели должны колебаться около 5 Вольт, аналогично, как и в предыдущем случае.

В конце проведите замеры напряжения между желтым и черным контактом. Прибор должен выдавать от 11,4 до 12,6 Вольт.

Независимо от модели блока уровень напряжения не должен выходить за пределы нормы, которые описаны выше. В случае, если показания сильно отличаются от рекомендуемых параметров, БП можно считать частично неисправным и он, как минимум, требует ремонта.

Читайте также:

Теги

блок питания

Как работают блоки питания для ПК

Если есть какой-либо один компонент, который абсолютно жизненно важен для работы компьютера, то это блок питания. Без него компьютер — это просто инертный ящик из пластика и металла. Блок питания преобразует линию переменного тока (AC), идущую из вашего дома, в постоянный ток (DC), необходимый для персонального компьютера. В этой статье мы узнаем, как работают блоки питания для ПК и что означают номинальные мощности.

В персональном компьютере (ПК) источником питания является металлический ящик, который обычно находится в углу корпуса.Блок питания виден сзади многих систем, поскольку он содержит розетку для кабеля питания и охлаждающий вентилятор.

Источники питания, часто называемые «импульсными источниками питания», используют технологию переключения для преобразования входного переменного тока в более низкие напряжения постоянного тока. Типичные поставляемые напряжения:

3,3 и 5 В обычно используются в цифровых схемах, в то время как 12 В используется для запуска двигателей в дисковых накопителях и вентиляторах. Основная спецификация блока питания ватт .Ватт — это произведение напряжения в вольтах и ​​ тока в амперах или амперах. Если вы работали с ПК в течение многих лет, вы, вероятно, помните, что на исходных ПК были большие красные тумблеры, которые имели большой вес. Когда вы включали или выключали компьютер, вы знали, что делаете это. Эти переключатели фактически контролировали подачу 120-вольтного питания к источнику питания.

Сегодня вы включаете питание небольшой кнопкой и выключаете машину с помощью пункта меню.Эти возможности были добавлены к стандартным источникам питания несколько лет назад. Операционная система может отправить сигнал блоку питания, чтобы он отключился. Кнопка посылает 5-вольтовый сигнал источнику питания, чтобы сообщить ему, когда нужно включить. В блоке питания также есть цепь, которая подает 5 вольт, называемая VSB для «напряжения ожидания», даже когда она официально «выключена», так что кнопка будет работать. См. Следующую страницу, чтобы узнать больше о технологии переключателя.

Напряжение / время, которые работают с определенным оборудованием

Настольные компьютеры полагаются на блоки питания в качестве основных источников энергии.Неопытному глазу блок питания может показаться довольно устрашающим. Несоответствующая проводка может нанести вред вашему ПК и привести к сгоранию блока питания и материнской платы. Тем не менее, XOTIC PC имеет почти 20-летний опыт работы с компьютерным оборудованием. В этом руководстве мы исследуем рабочую структуру, значение цветных проводов и взаимосвязь между напряжением и током и выходной мощностью.

Введение в блок питания ПК

Блок питания компьютера состоит из нескольких внутренних компонентов, таких как катушки, конденсаторы и электронные платы для регулирования тока.Вашему блоку питания требуются вентиляторы для охлаждения внутренних компонентов, но вентиляторы являются одной из основных причин отказа источника питания. Вы также найдете цветные провода, прикрепленные к печатной плате, и эти провода используются для передачи различных напряжений на основную плату и любые подключенные устройства. Типичный блок питания ПК потребляет приблизительно 110 вольт переменного электрического тока из настенной розетки, который преобразуется в гораздо меньший однонаправленный электрический ток.

Переменный ток (AC) определяет поток заряда, который периодически меняет направление.Напряжение переменного тока вырабатывается генератором переменного тока, который представляет собой особый вид электрического генератора, который используется для производства переменного тока. Постоянный ток (DC) можно описать как постоянное напряжение или ток, который генерируется выпрямителем, батареями или генератором переменного тока, оборудованным коммутатором. Современные источники питания оснащены несколькими цепями безопасности, которые непрерывно проверяют протекание тока для обнаружения экстремальных условий выходной мощности.

Напряжение питания компьютера

Существует три основных типа постоянного напряжения.Для питания материнской платы и любых видеокарт нового поколения требуется 12 Вольт. 5 Вольт необходимо для корпуса и вентилятора ЦП или портов USB. 3,3 Вольт используется для питания процессора. 12 Вольт также можно подавать на специальные «умные» вентиляторы шасси. Блок питания может преобразовывать электрический ток 100 В в +12 В, -12 В, + 5 В, -5 В и +3,3 В. Печатная плата используется для передачи преобразованной электроэнергии через специальные наборы кабелей, чтобы вы могли питать компоненты и устройства на вашем компьютере. С помощью перечисленных выше компонентов переменное напряжение можно преобразовать в чистый постоянный ток.Конденсаторы для ПК предназначены для регулирования плавных, чистых токов в цепях вашего компьютера. Отрицательные напряжения относительно устарели на современном рынке, но вы захотите узнать, как их использовать, если вы устанавливаете новый блок питания в систему со старой материнской платой, имеющей слоты для шины ISA. Следуйте приведенному ниже общему руководству, чтобы определить шины напряжения.

  • +3,3 В: Наборы микросхем, DIMMS, карты PCI / AGP / PCIe и прочие микросхемы
  • +5 В: логика дисковода, низковольтные двигатели, модули SIMM, карты PCI / AGP / ISA и напряжение
  • +12 В: двигатели, регуляторы выходного напряжения и карты AGP / PCIe

Цветовая кодировка блока питания

Производители обычно предоставляют спецификации для своих блоков питания по запросу, но типичные блоки питания LPX на 250 Вт и ATX на 235 Вт можно определить по следующим параметрам:

Черный: используется для заземления тока.Каждый другой цветной провод должен быть соединен с черным проводом.

Желтый: используется для обозначения +12 Вольт

  • 250-ваттный LPX: максимум 10 ампер (120 ватт)
  • 235-ваттный ATX: максимум 8 ампер (96 Вт)

Красный: обозначает +5 В

  • 250-ваттный LPX: максимум 25 ампер (125 ватт)
  • 235-ваттный ATX: максимум 22 ампера (110 ватт)

Синий: используется для обозначения -12 В

  • 250-ваттный LPX: максимум 0.5 ампер (2,5 Вт)
  • 235 Вт ATX: максимум 1 А (12 Вт)

Белый: обозначает -5 В

  • 250-ваттный LPX: максимум 0,5 А (2,5 Вт)
  • 235-ваттный ATX: максимум 0,5 А (2,5 Вт)

Оранжевый:

  • 235-ваттный ATX: используется для обозначения + 3,3 В или максимум 14 ампер (46,2 Вт)

Зеленый: используется для проверки постоянного напряжения

Фиолетовый: используется для обозначения + 5 В в режиме ожидания

Если у вас есть какие-либо вопросы о напряжениях и таймингах, которые работают с определенным оборудованием, свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации или помощи.Дайте нам знать, как мы можем помочь!

Распутывание проводов: знакомство с блоком питания

Итак, вы проверили все, от материнской платы до дисковода для гибких дисков. По-прежнему возникают проблемы? Вы пробовали тестировать блок питания? В этом ежедневном исследовании Фэйт Вемпен вы узнаете, что искать.

Из всех компонентов ПК большинство технических специалистов меньше всего разбираются в блоке питания. Это прискорбно, потому что блоки питания не такие уж и сложные, и они часто являются причиной загадочных проблем, которые трудно устранить.В этом Daily Drill Down я объясню некоторые основы источников питания, включая то, как они работают, какие типы доступны и как проверить правильность работы одного из них.

Принцип работы источника питания
Источник питания принимает настенный ток (120 В, 60 Гц переменного тока) и преобразует его в постоянное напряжение соответствующего уровня для различных компонентов ПК. В зависимости от компонента это может быть +3,3 В, + 5 В или +12 В. Вообще говоря, материнская плата и любые печатные платы используют + 3,3 В или + 5 В (более новые материнские платы и процессоры имеют тенденцию к +3.3 В, в то время как старые обычно + 5 В), а вентиляторы и дисководы используют +12 В.

Многие блоки питания также генерируют -5 В и -12 В, но эти отрицательные напряжения редко используются в современных системах, а некоторые из новых источников питания даже не обеспечивают поддержку -5 В. Поддержка -5V является частью стандарта ISA, но новые системы, производимые сегодня, обычно предназначены только для PCI, поэтому они не требуют этой поддержки.

Что делают провода?
Вы когда-нибудь задумывались, почему на вилке от блока питания к материнской плате так много контактов и проводов разного цвета? Он предназначен для подачи сигналов питания различных напряжений на материнскую плату, которая затем передает их подключенным устройствам.Сама материнская плата использует только + 5В. На шину ISA подаются другие напряжения: -5 В на выводе B5, -12 В на выводе B7 и +12 В на выводе B9. Интегрированные последовательные порты в старых системах используют +12 В; в то время как в более новых системах они используют + 3,3 В или + 5 В. Все остальные разъемы, выходящие из источника питания, называемые разъемами Molex, предназначены для приводов и обеспечивают питание +12 В (желтый) и + 5 В (красный), а также два провода заземления (черный).

Типы блоков питания
Блоки питания продаются с двумя основными характеристиками: форм-фактор и мощность.Мощность — это вольт, умноженный на амперы. Например, вы можете увидеть 250-ваттный блок питания в стиле ATX или 200-ваттный блок питания в стиле LPX.

Стиль LPX является потомком блоков питания типа Baby-AT, AT / Tower и AT / Desk и используется в основном с материнскими платами типа Baby-AT. Стиль ATX используется с материнскими платами в стиле ATX, Micro-ATX и NLX. Выбирая блок питания, вы должны убедиться, что он не только соответствует типу материнской платы (чтобы разъемы подходили), но и подходит ли он внутри корпуса, который вы используете.Источники питания в стиле LPX имеют два шестиконтактных разъема для подключения к материнской плате, а блоки питания в стиле ATX имеют один 20-контактный разъем. См. Таблица A и Таблица B для разбивки того, что делает каждый вывод.

Таблица A
ШТЫРЬ ЦЕЛЬ
P8-1 Power_Good (+ 5В)
P8-2 + 5В
P8-3 + 12В
P8-4 -12В
P8-5 Земля
P8-6 Земля
P9-1 Земля
P9-2 Земля
P9-3 -5В
P9-4 + 5В
P9-5 + 5В
P9-6 + 5В

Для блока питания типа LPX (компьютеры AT) есть два разъема: P8 и P9.У каждого из них по шесть контактов, и вы подключаете их к материнской плате так, чтобы черные провода были вместе.

Для блока питания типа ATX имеется один 20-контактный разъем, два ряда по десять проводов. Перечисленные здесь цвета являются частью стандарта ATX, но не обязательны, поэтому некоторые системы сторонних производителей могут отличаться.

Таблица B
ШТЫРЬ ЦЕЛЬ
Контакт 1 (оранжевый) +3.3В
Контакт 2 (оранжевый) + 3,3 В
Контакт 3 (черный) Земля
Контакт 4 (красный) + 5В
Контакт 5 (черный) Земля
Контакт 6 (красный) + 5В
Контакт 7 (черный) Земля
Контакт 8 (серый) Power_Good
Контакт 9 (фиолетовый) + 5VSB (в режиме ожидания)
Контакт 10 (желтый) + 12В
Контакт 11 (оранжевый или коричневый) +3.3В
Контакт 12 (синий) -12В
Контакт 13 (черный) Земля
Контакт 14 (зеленый) PS_On
Контакт 15 (черный) Земля
Контакт 16 (черный) Земля
Контакт 17 (черный) Земля
Контакт 18 (белый) -5В
Контакт 19 (красный) + 5В
Контакт 20 (красный) + 5В

Обратите внимание, что в разъеме типа ATX все провода одного цвета имеют одинаковые напряжения или функции.Например, все красные провода — +5 В, а все черные провода — заземление.

Производители блоков питания предоставят вам спецификации по запросу для своих блоков питания, но типичный блок питания LPX на 250 Вт может выйти из строя следующим образом:

  • + 5 В — максимум 25 ампер (125 Вт)
  • + 12 В — Максимум 10 А (120 Вт)
  • -5 В — Максимум 0,5 А (2,5 Вт)
  • -12 В — Максимум 0,5 А (2,5 Вт)

Для 235-ваттного ATX вы можете увидеть примерно так:

  • + 5V — Максимум 22 А (110 Вт)
  • +3.3 В — максимум 14 ампер (46,2 Вт)
  • + 5 В и + 3,3 В вместе — максимум 125 Вт
  • + 12 В — максимум 8,0 ампер (96 Вт)
  • + -5 В — максимум 0,5 ампер (2,5 Вт)
  • -12 В — максимум 1 ампер (12 Вт)

Примечание

Обратите внимание, что для указанных выше характеристик комбинация + 5 В и + 3,3 В не может превышать 125 Вт. Это обеспечивает максимальную гибкость энергопотребления при сохранении ограничения в 235 Вт.


Не всегда легко получить данные о потребляемой мощности для различных компонентов в вашей системе, но вы можете использовать следующие приблизительные цифры для консервативных расчетов.Эти числа представляют максимум для каждого компонента; реальная сумма розыгрыша, вероятно, будет меньше.

  • Материнская плата — 5 ампер +5 В или + 3,3 В и 0,7 ампер + 12 В.
  • Печатные платы

  • ISA — 2 ампера + 5 В и 0,175 В для +12 В.
  • Печатные платы PCI — 5 ампер +5 В, 0,5 ампер +12 В и 7,6 ампер + 3,3 В
  • Приводы компакт-дисков — 1 ампер + 5 В и 1 ампер + 12 В
  • 3 œ ”дисководы для гибких дисков — 0,5 А при +5 В и 1 А от +12 В
  • 5 Œ ”дисководы для гибких дисков — 1 ампер + 5 В и 2 А + 12 В

Примечание

Когда привод раскручивается, ему требуется примерно вдвое больше обычной мощности +12 В, поэтому при расчете необходимого тока +12 В удвойте измерение.


Под мощностью блока питания понимается максимальная мощность, на которую он способен. Блок питания с очень высокой мощностью в слабонагруженной системе — это пустая трата времени, потому что система потребляет только то, что ей нужно в виде ампер. Однако это не означает, что источник питания высокого качества — пустая трата. Высококачественные источники питания могут обеспечить более чистое и надежное питание системы и помочь уменьшить провалы и скачки тока в стене.

Есть много других показателей производительности блока питания, но это обычно не коммерческие спецификации.Если вы станете настоящим энтузиастом аппаратного обеспечения, вы также можете сравнить характеристики различных источников питания для таких функций, как MTBF, входной диапазон, пиковый пусковой ток, время задержки, переходная характеристика, защита от перенапряжения, максимальное и минимальное значение. ток нагрузки и так далее.

Что происходит при запуске компьютера?
Когда вы включаете ПК, блок питания запускается и ожидает, пока не пройдут скачки или провалы при запуске и выходная мощность не стабилизируется. Затем он отправляет + 5 В через контакт 8 (на разъеме ATX) или контакт 1 на разъеме P8 (на блоке питания в стиле AT).Это называется сигналом Power_Good. Материнская плата ищет этот сигнал, и если она обнаруживает, что через вывод Power_Good проходит от + 3,0 В до + 6,0 В, она знает, что можно включить и начать использовать остальную мощность, поступающую через другие выводы. разъем питания к материнской плате.

Если материнская плата получает питание от других контактов, но правильное напряжение не поступает через вывод Power_Good, она ждет, непрерывно сбрасывая себя, пока не получит правильное напряжение на Power_Good.Эта система помогает предотвратить электрическое повреждение чувствительных компонентов из-за неисправного источника питания. Первоначальные разработчики ПК думали, что это очень консервативная система, которая гарантирует отсутствие проблем с питанием, но я объясню позже в этой статье, проблемы могут возникнуть в любом случае.

Источники питания в ПК — импульсные (в отличие от линейных). Из-за этого они не работают без нагрузки, то есть без питания от какого-либо устройства. Если вы включите блок питания, который ни к чему не подключен, он либо вообще не будет работать (в лучшем случае), если в него встроена схема защиты, либо он поджарится в течение нескольких секунд (в худшем случае), если он работает. нет.Поэтому при тестировании блоков питания к ним всегда должно быть что-то подключено, даже если это старая вышедшая из строя материнская плата и устаревший накопитель. Сколько вам нужно для подключения? Это зависит от возраста блока питания. В современных системах большинство материнских плат сами потребляют необходимый ток; но в старых системах или с более мощными блоками питания может также потребоваться подключение хотя бы одного диска.

Признаки неисправного источника питания
Неисправный источник питания может вызвать всевозможные проблемы, которые, по всей видимости, не связаны напрямую, что приводит менее опытного техника в безумную погоню за ошибками памяти, процессора, материнской платы и жесткого диска.Часто кажется, что проблема возникает внезапно, например, проблема с памятью, которая каждый раз сообщает о другом адресе памяти как неисправный, или самопроизвольная перезагрузка через случайное количество времени. Существует три причины, по которым источник питания может вызвать проблему:

  1. Физический сбой —При отказе источника питания источник питания не вырабатывает номинальную мощность или выдает неправильное напряжение на некоторых проводах. Обычно ПК вообще не запускается, если такое условие существует.(См. Следующий раздел, чтобы определить, правильно ли работает блок питания.) Замена неисправного блока питания — лучшее решение, поскольку ремонт блоков питания может быть опасен для неопытных специалистов и редко бывает рентабельным.
  2. Перегрузка —При перегрузке источника питания не хватает мощности для поддержки всех подключенных к нему устройств. В системе с перегруженным источником питания проблемы часто возникают при запуске, когда все диски раскручиваются, или при доступе к диску.(См. Предыдущий раздел, чтобы рассчитать, сколько мощности вам необходимо в системе. Затем при необходимости замените блок питания на модель с более высокой мощностью.)
  3. Перегрев — Это происходит, когда вентилятор блока питания (или вентилятор охлаждения процессора) не выполняет свою работу должным образом или когда поток воздуха в корпусе системы затруднен. Большинство компьютерных корпусов предназначены для подачи свежего воздуха через корпус через основные тепловыделяющие компоненты. Воздух, проходящий через ограниченное пространство, очень важен.Если снять крышку корпуса или оставить крышки пустых слотов закрытыми, воздух не будет течь должным образом, что может привести к перегреву. Если система запускается нормально, но через несколько минут работы у нее возникают проблемы, почти всегда проблема заключается в недостаточном охлаждении. Убедитесь, что на пути воздушного потока нет препятствий, что радиатор процессора или охлаждающий вентилятор находится на своем месте и работает, а вентилятор блока питания работает тихо и правильно.

Проверка источника питания
Для проверки источника питания вам понадобится цифровой мультиметр.Аналоговый тип со считыванием игольчатого типа может повредить компьютерные схемы. Мультиметр имеет два щупа: красный и черный. Прикоснитесь черным щупом к корпусу компьютера для заземления, а затем используйте красный щуп для тестирования.

При тестировании блока питания необходимо проверить его на месте; показания, полученные при отключении от нагрузки, не будут точными. Разумеется, вы не можете отсоединять разъемы во время работы компьютера, поэтому для измерения необходимо использовать метод, называемый обратным зондированием.При обратном зондировании вы вставляете красный зонд в заднюю часть разъема и касаетесь провода внутри пластиковой заглушки.

Из диаграмм, приведенных ранее в этой статье, вы знаете, что различные провода источника питания должны проверять при напряжении. Первый провод, который нужно проверить, — это Power_Good; если оно находится в диапазоне от + 3В до +6В, вероятно, блок питания выполняет свою работу.

Замена блока питания
Заменить блок питания довольно просто. Просто открутите четыре винта, которые удерживают его в корпусе, и выдвиньте его; затем закрепите новый на месте.В блоке питания LPX (в стиле AT) выключатель питания прикреплен к блоку питания, поэтому вы должны отсоединить его от передней части корпуса, чтобы удалить старый блок питания, а затем закрепить выключатель нового блока питания на его месте. В блоке питания типа ATX нет подключенного блока питания; вместо этого провод идет от переключателя включения / выключения корпуса к контактам на материнской плате, и когда вы нажимаете кнопку питания, эти контакты замыкаются, давая команду материнской плате запустить компьютер. В блоке питания ATX питание материнской платы всегда включено, пока компьютер подключен.

Заключение
В этом ежедневном исследовании я попытался раскрыть некоторые тайны источников питания, объясняя по проводам, что происходит, и предоставляя некоторые стартовые точки для устранения проблем с питанием. В следующий раз, когда у вас возникнет непонятная проблема с оборудованием, не забудьте проверить источник питания!

Как выбрать блок питания ПК

Один из наименее интересных, но наиболее важных компонентов ПК — это блок питания.Конечно, ПК работают на электричестве, и оно не обеспечивается напрямую от стены до каждого компонента в корпусе ПК. Вместо этого электричество переходит от переменного тока (AC), поставляемого энергокомпанией, в постоянный ток (DC), используемый компонентами ПК с требуемым напряжением.

Заманчиво купить любой блок питания для работы вашего ПК, но это не лучший выбор. Источник питания, который не обеспечивает надежное или чистое питание, может вызвать множество проблем, в том числе нестабильность, которую трудно определить.Фактически, отказ источника питания часто может вызывать другие проблемы, такие как случайные перезагрузки и зависания, которые в противном случае могут оставаться загадочными.

Таким образом, вы захотите уделить выбору источника питания столько же времени и внимания, сколько вашему ЦП, графическому процессору, оперативной памяти и вариантам хранения. Правильный выбор блока питания обеспечит максимальную производительность и поможет продлить срок службы.

Обсуждаемые цены и наличие продуктов действительны на момент публикации, но могут быть изменены.

Выходная мощность: сколько вам нужно?

Несмотря на то, что при выборе источника питания следует учитывать несколько важных факторов — как и в случае с любым другим компонентом ПК, — определить один из наиболее важных факторов невероятно просто. Вам не нужно проводить тесты или читать обзоры, чтобы узнать, какая мощность вам нужна. Вместо этого вы можете использовать такой инструмент, как калькулятор блоков питания Newegg , чтобы точно определить, сколько мощности требуется для вывода вашего нового блока питания.

Чтобы использовать инструмент, вам необходимо выбрать компоненты из раскрывающихся списков для каждой категории. Приведенный выше инструмент обновлен с использованием новейших опций для центрального процессора (ЦП), материнской платы, графического процессора (ГП), оперативной памяти (ОЗУ) и т. Д. Хотя инструмент не детализирует детали каждого компонента, он делает это там, где это необходимо, и исключает догадки при принятии решения о том, сколько энергии вам нужно.

Например, если вы собираете (или покупаете) ПК с процессором серии Ryzen7, графическим процессором Nvidia GeForce RTX 2060, 16 гигабайт (ГБ) оперативной памяти, состоящей из двух флешек по 8 ГБ, твердотельного накопителя емкостью 256 ГБ (SSD) ) и жесткий диск (HDD) емкостью 1 ТБ 7200 об / мин, тогда рекомендуется мощность 576 Вт.В целях безопасности вы можете выбрать блок питания на 600 Вт, а покупка подходящего варианта осуществляется одним нажатием кнопки.

Предвидеть обновления при покупке блока питания

Конечно, вы можете запустить несколько сценариев, чтобы убедиться, что вы справитесь со своими долгосрочными потребностями. Например, при обновлении до Nvidia GeForce RTX 2080 рекомендуемая мощность повышается до 631 Вт, в то время как удвоение ОЗУ увеличивает рекомендацию до 582 Вт. Если со временем вы сможете сделать и то, и другое, то вам понадобится как минимум 637 Вт.

Вы поняли. Не планируйте просто сегодня, чтобы удовлетворить свои потребности, вместо этого немного загляните в будущее и подумайте, какие изменения вы, возможно, захотите внести позже. А если вы покупаете предварительно собранный ПК, вам нужно знать, какой блок питания он использует, чтобы убедиться, что он может справиться со всем, что вы можете добавить, или что его достаточно легко заменить в какой-то момент. .

Важное замечание относительно мощности: длительная мощность и пиковая мощность — это разные вещи. Как правило, показатель «максимальная мощность» блока питания относится к непрерывной (стабильной) мощности, которую блок питания будет постоянно выдавать, в то время как пиковая мощность относится к повышенной максимальной (импульсной) мощности, которую может выдавать блок питания, хотя и за очень короткое время. времени (напр.г., 15 секунд). При покупке блока питания убедитесь, что его постоянная мощность соответствует вашим потребностям, иначе у вас могут возникнуть проблемы, когда ваш компьютер будет работать с полной нагрузкой.

Наконец, не беспокойтесь о том, что покупка блока питания с более высоким номиналом означает, что вы обязательно будете использовать больше энергии. Блок питания будет потреблять только электроэнергию, необходимую для компонентов вашего ПК, и поэтому, хотя покупка блока питания большего размера, чем вам нужно, может оказаться пустой тратой денег, вам не придется больше платить за работу с ПК из-за того, что Это.

Защита

Некоторые производители блоков питания встраивают средства защиты, чтобы защитить ваши компоненты от проблем, связанных с питанием. Эти средства защиты часто добавляют некоторые затраты к источнику питания, но они также могут обеспечить некоторое дополнительное спокойствие.

Первый — это защита от перенапряжения, которая относится к схеме или механизму, отключающим блок питания, если выходное напряжение превышает указанный предел напряжения, который часто превышает номинальное выходное напряжение.Эта защита важна, поскольку высокое выходное напряжение может вызвать повреждение компонентов компьютера, подключенных к источнику питания.

Второй — защита от перегрузки и сверхтока. Это цепи, которые защищают блок питания и компьютер путем отключения блока питания при обнаружении чрезмерного тока или силовой нагрузки, включая токи короткого замыкания.

Эффективность имеет значение для блока питания

Мощность — это лишь мера производительности источника питания.Другой — его рейтинг эффективности, который является мерой того, сколько мощности постоянного тока он посылает на ПК и сколько теряется в основном на тепло. Эффективность важна, потому что она влияет на то, сколько вы потратите на поддержание вашего ПК в рабочем состоянии.

В качестве примера рассмотрим ПК, которому требуется мощность 300 Вт. Если вы используете блок питания с рейтингом эффективности 85%, ваш компьютер будет потреблять около 353 Вт входной мощности от вашей энергетической компании. С другой стороны, блок питания с КПД всего 70% потребляет от сети 428 Вт мощности.Выбор более эффективного источника питания сэкономит немного денег на ежемесячном счете за электроэнергию.

В то же время, блок питания с более высоким рейтингом эффективности позволит вашему ПК также работать с меньшим охлаждением. Каждый компонент ПК выделяет некоторое количество тепла, что, как правило, снижает производительность. Более эффективный источник питания будет рассеивать меньше тепла, что будет означать более тихую систему благодаря вентиляторам, которым не нужно работать так же быстро или долго, большей надежности и более длительному сроку службы.

Что такое сертификация 80 PLUS?


Когда вы будете искать блоки питания, вы увидите многие из них с наклейками сертификации 80 PLUS.80 Plus — это программа сертификации, которую производители могут использовать, чтобы гарантировать, что их блоки питания будут соответствовать определенным требованиям к эффективности. 80 PLUS имеет различные уровни, от базовой сертификации до Titanium, а источники питания оцениваются независимыми лабораториями, чтобы обеспечить следующие уровни эффективности для потребительских систем питания 115 В:

Когда вы покупаете блок питания в Newegg, вы можете выбрать фильтрацию по уровню сертификации 80 PLUS. Это упрощает достижение именно того уровня эффективности, которого вы хотите достичь на своем новом ПК.

Рельсы не только для поездов

Однако мощность

— не единственный показатель способности источника питания поддерживать все ваши компоненты. Питание компонентов осуществляется по шинам, и, хотя каждая шина напряжения требует внимания, наибольшее внимание следует уделять шине (-ам) +12 В, которые обеспечивают питание наиболее энергоемких компонентов, поскольку процессор и видеокарты PCIe получают питание. их сила от них.

Современный источник питания должен выдавать не менее 18 А (ампер) на шине (ах) +12 В для современного компьютера массового потребления, более 24 А для системы с одной видеокартой класса энтузиастов и не менее 34A, когда речь идет о высококачественной системе SLI / CrossFire.Значение выходной силы тока, о котором мы говорим, является совокупным значением для блоков питания с более чем одной шиной +12 В.

Конечно, вам следует искать это суммарное общее количество выходных сигналов, и вы не всегда можете сложить шины +12 В для расчета комбинированного выхода. Например, блок питания с маркировкой + 12V1 @ 18A и + 12V2 @ 16A может иметь суммарную выходную мощность только 30A вместо 34A. Ищите эту информацию в подробных технических характеристиках элемента или на информационной этикетке блока питания.

Если вы собираетесь использовать конфигурацию SLI / Crossfire, вы должны убедиться, что шина (и) +12 В обеспечивает не менее 34 А. Разные источники питания имеют разную маркировку — некоторые показывают максимальную силу тока, обеспечиваемую каждой шиной, а некоторые обеспечивают максимальную комбинированную максимальную мощность, например, 396 Вт, что равняется 396 Вт / 12 В = 33 А.

Еще одно важное соображение — это количество шин, по которым блок питания питает свои компоненты. Проще говоря, источник питания может обеспечивать только одну шину +12 В для обеспечения всего питания компонентов вашего ПК, или он может иметь несколько шин.Использование одной шины означает, что вся мощность доступна для всех подключенных к ней компонентов — это упрощает настройку, поскольку вам не нужно беспокоиться о согласовании компонентов с направляющими, но это также означает, что сбой источника питания, такой как скачок напряжения, повлияет на все компоненты. И наоборот, наличие нескольких направляющих дает некоторую защиту от катастрофического отказа, но требует большей осторожности при настройке.

Форм-фактор — Подойдет ли ваш блок питания?

Следующее соображение простое — вам нужно выбрать форм-фактор, который, как вы уверены, физически впишется в ваш корпус.К счастью, в отношении блоков питания есть стандарты, как и в отношении корпусов и материнских плат.

Эта тема может оказаться довольно сложной, но важно помнить, что вам нужно подобрать источник питания в соответствии с корпусом и материнской платой. Ниже приводится общий обзор наиболее важных на сегодняшний день форм-факторов источников питания.

ATX

Несмотря на то, что блоки питания с форм-фактором AT все еще доступны для покупки, блоки питания с форм-фактором AT, несомненно, являются устаревшими продуктами, которые скоро исчезнут.Даже более поздние блоки питания форм-фактора ATX (ATX 2.03 и более ранние версии) теряют популярность. Основные различия между форм-факторами блоков питания ATX и AT:

  1. Источники питания ATX обеспечивают дополнительную шину напряжения + 3,3 В.
  2. Блоки питания

  3. ATX используют один 20-контактный разъем в качестве основного разъема питания.
  4. Блоки питания

  5. ATX поддерживают функцию мягкого отключения, позволяющую программно отключать питание.

ATX12V

Форм-фактор ATX12V сейчас является наиболее распространенным выбором.Существует несколько различных версий форм-фактора ATX12V, и они могут сильно отличаться друг от друга. Спецификация ATX12V v1.0 добавила к оригинальному форм-фактору ATX 4-контактный разъем +12 В для подачи питания исключительно на процессор, а также 6-контактный вспомогательный разъем питания, обеспечивающий напряжение + 3,3 В и + 5 В. В следующей спецификации ATX12V v1.3, помимо всего прочего, был добавлен 15-контактный разъем питания SATA.

Существенное изменение произошло в спецификации ATX12V v2.0, которая изменила формат основного разъема питания с 20-контактного на 24-контактный, удалив 6-контактный вспомогательный разъем питания.Кроме того, спецификация ATX12V v2.0 также изолировала ограничение тока на 4-контактном разъеме питания процессора для шины 12 В 2 (ток + 12 В разделяется на шины 12 В 1 и 12 В 2). Позже спецификации ATX12V v2.1 и v2.2 также повысили требования к эффективности и потребовали различных других улучшений.

Все блоки питания ATX12V имеют такую ​​же физическую форму и размер, что и форм-фактор ATX.

EPS12V, SFX12V и другие

В форм-факторе блока питания EPS12V используется 8-контактный разъем питания процессора в дополнение к 4-контактному разъему форм-фактора ATX12V (это не единственное различие между этими двумя форм-факторами, но для большинства пользователей настольных компьютеров, знающих этого должно быть достаточно).Форм-фактор EPS12V изначально был разработан для серверов начального уровня, но все больше и больше материнских плат для настольных ПК высокого класса теперь оснащены 8-контактным разъемом питания процессора EPS12V, который позволяет пользователям выбрать блок питания EPS12V.

Обозначение малого форм-фактора (SFF) используется для описания ряда меньших блоков питания, таких как SFX12V (SFX означает малый форм-фактор), CFX12V (CFX означает компактный форм-фактор), LFX12V (LFX означает низкопрофильный Форм-фактор) и TFX12V (TFX означает тонкий форм-фактор).Все они меньше стандартных блоков питания форм-фактора ATX12V с точки зрения физического размера, и блоки питания малого форм-фактора необходимо устанавливать в соответствующие компьютерные корпуса с малым форм-фактором.

Разъемы

Блок питания бесполезен, если он не подключается к каждому компоненту вашего ПК и не питает его. Это означает, что он должен иметь все необходимые типы разъемов.

Первый разъем, который следует рассмотреть, — это главный разъем, питающий материнскую плату.Этот разъем бывает двух типов: 20-контактный и 24-контактный. Последний становится все более популярным, и вполне вероятно, что ваш блок питания предоставит оба варианта. Просто проверьте, чтобы убедиться.

Далее идет разъем питания процессора, который выпускается в 4-контактном и 8-контактном вариантах. Как и в случае с основным разъемом питания, многие современные материнские платы перешли на больший формат. Опять же, убедитесь, что ваш блок питания совместим.

Наиболее часто используемый разъем питания — это 4-контактный разъем Molex.Он используется для множества компонентов, включая старые жесткие диски, оптические приводы, вентиляторы и некоторые другие устройства. Более новые компоненты SATA имеют собственный разъем питания SATA, и вы также можете использовать адаптеры Molex для SATA, если они у вас закончились. И вы даже можете использовать кабели-разветвители, чтобы увеличить количество подключаемых компонентов, но помните о верхних пределах вашего источника питания.

Шум вентилятора и удобство кабеля

Теперь, когда мы рассмотрели наиболее важные факторы, связанные с питанием, при выборе источника питания следует учитывать еще несколько моментов.Это не так важно, но они могут повлиять на то, насколько приятным будет источник питания в течение всего срока службы вашего ПК.

Шум вентилятора

Как мы уже говорили, источники питания вырабатывают тепло. Это означает, что они требуют, чтобы вентиляторы оставались прохладными и работали эффективно. Вам нужно подумать о том, насколько тихо вы хотите, чтобы ваш компьютер работал, что во многом будет зависеть от вашей среды. Если ваш компьютер работает в тихом месте, то более крупные вентиляторы, которые вращаются медленнее для перемещения того же количества воздуха, скорее всего, приведут к более тихому ПК.

Нет никаких реальных стандартов в отношении охлаждения блоков питания, поэтому вам нужно будет сравнить маркетинговые материалы для ваших вариантов блоков питания. Это одна из областей, где подробные обзоры будут особенно полезны, поскольку они, как правило, измеряют, насколько громким является источник питания на разных уровнях работы, и поэтому предлагают некоторые рекомендации относительно того, насколько громко вы можете рассчитывать на работу вашего ПК.

Кабельная проводка

Наконец, существует три основных типа кабелей питания. Независимо от того, выберете ли вы проводную, модульную или гибридную систему, будет зависеть, насколько чистым будет внутри вашего корпуса и сколько работы вам потребуется, чтобы ваш компьютер оставался чистым и организованным.

Жесткая разводка кабелей означает, что каждый разъем напрямую подключен к источнику питания и поэтому будет присутствовать независимо от того, нужен он или нет. Преимущество проводных систем — и оно невелико при использовании современных источников питания — состоит в том, что они проще и не требуют дополнительного сопротивления из-за дополнительных разъемов.

Модульная кабельная разводка означает, что каждый разъем может быть добавлен по мере необходимости. Это упрощает поддержание чистоты и лаконичности вашего корпуса, но также вносит некоторую дополнительную сложность — и цену — и некоторое дополнительное сопротивление благодаря дополнительным физическим соединениям.Однако для большинства пользователей это, скорее всего, не имеет значения.

В гибридных системах

некоторые кабели, такие как подключение к основному источнику питания, подключены физически, а другие являются дополнительными. Гибридная система может представлять собой хороший компромисс, поскольку требуются определенные кабели, и даже если дополнительное сопротивление модульных соединений минимально, этого достаточно легко избежать.

Время включения

Очевидно, что нужно многое выбрать для выбора блока питания, и это важное решение при сборке нового ПК.Но если вы потратите немного времени на то, чтобы убедиться, что ваш блок питания обеспечивает компоненты вашего ПК надежным, стабильным и безопасным питанием, вы сэкономите огромное количество времени в долгосрочной перспективе и сделаете ваш компьютер лучше и эффективнее машина.

Руководство по источникам питания

— B&K Precision

Введение

Источники питания — одни из самых популярных электронных испытательных устройств. Это неудивительно, поскольку контролируемая электрическая энергия используется множеством способов.В этом руководстве мы рассмотрим различные типы источников питания, их элементы управления, способы их работы и некоторые примеры их применения.

Источником питания в широком смысле можно назвать все, что снабжает энергией, например плотину гидроэлектростанции, двигатель внутреннего сгорания или гидравлический насос. Однако мы ограничимся обсуждением типов источников питания, которые преимущественно используются для испытаний и измерений, технического обслуживания и разработки продуктов.

Этот документ предназначен для пользователей или потенциальных пользователей источников питания. Его цель — дать определение используемых терминов, познакомить с различными типами источников питания и лежащими в их основе технологиями, объяснить элементы управления типичными источниками питания и рассмотреть некоторые примеры их использования.

Вот таблица некоторых различных типов источников питания. Мы сосредоточимся на выделенных типах.

Выход = DC Выход = AC
Вход = AC
  • «Бородавка стенка»
  • Настольные источники питания
  • Зарядное устройство
  • Разделительный трансформатор
  • Источник переменного тока
  • Преобразователь частоты
Ввод = DC

Термин «настольный источник питания» здесь используется несколько мягко, так как некоторые из обсуждаемых нами источников питания могут быть слишком тяжелыми, чтобы их можно было поставить на стенде.Тем не менее, номенклатура полезна, поскольку даже тяжелые источники питания с высокой выходной мощностью имеют много общего со своими меньшими собратьями. Но термин «верстак» является описательным для многих людей, поскольку он вызывает мысленный образ источника питания постоянного тока, используемого на скамейке инженера или техника для множества энергетических задач.

В оставшейся части этого документа стендовый источник питания будет рассмотрен более подробно после краткого обзора источников питания переменного тока.

Источник переменного тока

При тестировании электрического оборудования, которое питается от сети переменного тока, часто важно оценить оборудование, когда оно подвергается воздействию повышенного или пониженного напряжения.Нормальные колебания напряжения в сети переменного тока составляют порядка ± 10%, но могут быть больше, когда много тяжелых нагрузок используют линию одновременно. Разработчик может также захотеть провести испытания, выходящие за рамки нормальных изменений напряжения сети переменного тока, для целей нагрузочного тестирования (чтобы выяснить, в чем заключаются недостатки конструкции). Для этого типа тестирования требуется переменный источник переменного тока. Регулируемый источник переменного тока также может быть полезен во время «пониженного напряжения» (условия низкого напряжения в сети), чтобы поднять напряжение в сети до нормального уровня. Другое использование — повышение напряжения, когда нагрузка подключена через длинный удлинитель и падение напряжения на шнуре является значительным.

Различные напряжения переменного тока генерируются с помощью трансформатора (или автотрансформатора). Трансформатор может иметь несколько обмоток или ответвлений, и в этом случае прибор использует переключатели для выбора различных напряжений. В качестве альтернативы можно использовать регулируемый трансформатор (регулируемый автотрансформатор) для (почти) непрерывного изменения напряжения 1 . Некоторые источники переменного тока включают измерители для контроля напряжения, тока и / или мощности.

Некоторые продукты, такие как блок питания переменного тока с регулируемой изоляцией B & K Precision модели 1655A, показанный ниже, объединяют в себе изолирующий трансформатор и регулируемый трансформатор.Этот продукт также включает в себя возможность выполнять испытания на утечку переменного тока и имеет удобный регулируемый источник питания для паяльников. Это практичный и полезный инструмент для стенда устранения неполадок.

Типы источников питания постоянного тока

Батарейный отсек

Эти типы расходных материалов, как правило, наименее дорогие. Название описывает их основное предназначение — действовать вместо батареи. Эти устройства недороги и удобны при работе с оборудованием с батарейным питанием, так как они позволяют работать с оборудованием без необходимости искать необходимые батареи.

Один из популярных типов выдает 13,8 В постоянного тока и предназначен для подачи постоянного тока на устройства, обычно питаемые от автомобильного аккумулятора. Типичное использование — обслуживание радиоприемников CB и автомобильного стереооборудования. Их характеристики линейного регулирования обычно шире, чем у лабораторных расходных материалов, но это нормально, поскольку напряжения в автомобилях существенно различаются.

Другой популярный тип (показан справа) заменяет различные схемы батарей на 1,5 вольта и батарей на 9 и 12 вольт. Единственными элементами управления являются двухпозиционный переключатель и поворотный переключатель, позволяющие выбрать желаемое выходное напряжение.

Поскольку это настоящие источники питания, они предназначены для безопасной непрерывной работы в условиях короткого замыкания.

Расстояние между банановыми разъемами составляет 0,75 дюйма (19 мм), чтобы можно было использовать переходники с двумя банановыми вилками, используемые с коаксиальными кабелями.

Источник постоянного напряжения

Чуть более сложный источник питания, чем разрядник батарей, обеспечивает постоянное регулируемое напряжение. Поскольку они регулируются, они обычно поставляются с измерителем, чтобы показать вам напряжение, на которое установлено напряжение.В некоторых также есть измерители, позволяющие контролировать ток. Типичная модель — B&K 1686A, показанная справа.

Основное поведение источника питания — поддержание установленного вами напряжения независимо от сопротивления нагрузки.

Эти модели имеют ручку для регулировки выходного напряжения. Некоторые модели не могут быть полностью настроены до нуля вольт, и их максимальный выходной ток может быть пропорционален выходному напряжению, а не обеспечивать номинальный ток при любом выходном напряжении.

В модели справа предусмотрены «связующие» точки, позволяющие контролировать выходное напряжение с помощью более точного цифрового измерителя или для подключения к другим цепям (обратите внимание, что связующие точки имеют предел 2 А).

Эти типы источников питания хорошо работают в качестве разрядников батарей, а также покажут вам ток, потребляемый нагрузкой.

Постоянное напряжение / постоянный ток

Вероятно, самый популярный тип лабораторных источников питания — это источники постоянного напряжения / постоянного тока.В дополнение к подаче постоянного напряжения эти источники также могут подавать постоянный ток. В режиме постоянного тока источник питания будет поддерживать установленный ток независимо от изменений сопротивления нагрузки. Типичным примером этого типа источника питания является B&K 1621A, показанный:

Этот источник питания выдает одно регулируемое напряжение, которое обозначается одним набором клемм типа «банановый джек». Вышеупомянутое расположение выходных клемм с клеммой заземления между клеммами + и — является наиболее распространенным и делает подключение любой клеммы к земле с помощью металлической перемычки очень удобно.Это полезно, если вы хотите, чтобы одна из клемм была заземлена. Конечно, то же самое можно сделать с помощью куска проволоки или перемычки со штабелируемыми банановыми вилками.

Указанный выше источник питания имеет грубую и точную регулировку как тока, так и напряжения. В некоторых источниках питания вместо этого для регулировки используются 10-оборотные потенциометры. В других используются дисковые переключатели или кнопочные переключатели. Дисковые и кнопочные переключатели полезны (если их настройки точны), потому что они могут устранить необходимость в измерителе.

У этих типов источников питания часто есть другие полезные функции:

  • Дистанционное измерение: вход с высоким сопротивлением, позволяющий измерять напряжение на нагрузке. Затем источник питания корректирует падение напряжения на выводах, соединяющих источник питания с нагрузкой.
  • Соединения ведущий / ведомый: существуют различные методы, позволяющие подключать источники питания одного семейства параллельно или последовательно для получения более высоких напряжений или более высоких токов.
  • Терминал дистанционного программирования: у некоторых источников питания есть входные терминалы для напряжения или сопротивления, которые можно использовать для управления выходным напряжением или током.Примечание: это называется аналоговым программированием, а не цифровым программированием с помощью компьютера.

Источник питания с несколькими выходами

Источники питания с несколькими выходами имеют более одного выхода постоянного тока, часто два или три. Они полезны и экономичны для систем, требующих нескольких напряжений. Часто используемый источник питания для разработки схем — это источник с тройным выходом. Один выход подает от 0 до 6 вольт, предназначенный для цифровой логики. Два других питают (обычно) от 0 до 20 вольт, которые могут использоваться с биполярной аналоговой схемой.Иногда для двух источников питания на 20 вольт предоставляется регулировка слежения, так что источники + и — 20 вольт можно регулировать вместе, поворачивая одну ручку.

Популярной моделью является модель 9130:

.

Три выхода можно настроить независимо с помощью ручки или клавиатуры. Выходы каналов 1 и 2 — 31 вольт при 3,1 ампера, а третий канал выдает 6 вольт при 3,1 ампера. Таким образом, источник питания может непрерывно выдавать более 200 Вт. Выходы можно включать и выключать независимо или все сразу (полезно для питания всей печатной платы).

Блок питания имеет ряд полезных функций. Выходы могут быть настроены на работу по таймеру: по прошествии определенного временного интервала выход отключается. Пределы напряжения устанавливаются для всех каналов, поэтому ваш прототип электрической конструкции может быть защищен от случайного перенапряжения. Два канала на 30 В могут быть подключены последовательно или параллельно для получения более высокого напряжения или тока соответственно. Имеются также регистры хранения для сохранения до 50 состояний прибора для последующего вызова (полезно для повторяющихся испытаний).

Приятной особенностью для автоматической работы является то, что источник питания может быть настроен так, чтобы его выход был включен при последних настройках включения. Таким образом, если он работает в цепи и отсутствует питание переменного тока, источник питания снова начнет подавать питание при возобновлении подачи питания переменного тока.

Этот конкретный блок питания также программируется с помощью компьютера, что подводит нас к следующему типу блока питания.

Программируемое питание

Программируемые блоки питания иногда называют «системными» блоками питания, поскольку они часто используются как часть компьютерной системы для тестирования или производства.Мы исключим из этого обсуждения «программирование» с помощью внешних напряжений или сопротивлений, которое использовалось в основном до того, как цифровое управление стало популярным.

На протяжении многих лет существовало множество типов компьютерных интерфейсов с контрольно-измерительными приборами. Двумя наиболее популярными из них были IEEE-488, также известный как GPIB (интерфейсная шина общего назначения), и последовательная связь RS-232. Также использовались сетевые интерфейсы (например, Ethernet) и USB-интерфейсы. Мы не будем здесь обсуждать достоинства различных типов интерфейсов, поскольку они выходят за рамки этого документа.

Командный язык для источника питания находится на несколько более высоком уровне, чем тип интерфейса. Это означает набор инструкций, отправляемых прибору по цифровому интерфейсу, и информацию, полученную компьютером от прибора. Вы увидите три категории:

Собственный

Собственные языки команд обычно специфичны для одного производителя, а иногда даже специфичны для определенного набора инструментов.Недостатком проприетарных командных языков является то, что пользователю необходимо написать программное обеспечение, специально предназначенное для этого инструмента. Переход на другой блок питания от другого производителя означает переписывание программного обеспечения.

SCPI

означает «Стандартные команды для программируемых инструментов», часто произносится как «скиппи» или «скуппи». Поскольку необходимость переписывать программное обеспечение при смене поставщика является болезненным, индустрия тестирования / измерения разработала SCPI для стандартизации команд для контрольно-измерительных приборов, чтобы упростить смену поставщиков приборов без необходимости переписывать большое количество программного обеспечения.

SCPI-подобный

SCPI очень помог, но не является полным решением, потому что добавляются новые функции, требующие новых команд. Несмотря на это, многие производители пытаются сделать свои языки командных инструментов SCPI-подобными, что означает, что они используют как можно больше стандартов. Синтаксис также выглядит знакомым разработчикам программного обеспечения, поэтому время разработки сокращается.

Здесь перечислены некоторые типичные наборы команд SCPI, общих для источников питания:

[SOURce:]
MODE {}
MODE?
НАПРЯЖЕНИЕ
[: LEVel] {}
[: LEVel]?
: ЗАЩИТА
: СОСТОЯНИЕ {}
: СОСТОЯНИЕ?
[: LEVel] {}
[: LEVel]?
ТОК
[: LEVel] {}
[: LEVel]?

Отправляя любую из приведенного выше списка команд через интерфейс, поддерживаемый прибором, можно управлять подачей с компьютера, а не нажимать клавиши на передней панели.Это очень полезно, особенно при выполнении более сложных настроек, таких как создание динамических ступеней напряжения с использованием режима списка.

Многодиапазонная поставка

Большинство обычных источников питания работают с фиксированными номинальными значениями напряжения и тока, например 30В / 3А. В этом примере максимальная выходная мощность 90 Вт может быть реализована только при напряжении питания 30 В / 3 А. Для всех других комбинаций напряжения / тока выходная мощность будет меньше. Многодиапазонные источники питания отличаются тем, что они пересчитывают пределы напряжения / тока для каждой настройки, образуя границу гиперболической формы с постоянной мощностью, как показано на диаграмме ниже.Модель B & K 9110, рассчитанная на 100 Вт / 60 В / 5 А, является примером этого типа источника питания. Возможны любые комбинации напряжения / тока, которые лежат на гиперболической кривой, например 20В / 5А или 60В / 1,66А, и в каждом случае источник питания работает на максимальной мощности. Преимущества этой архитектуры очевидны: источник питания с несколькими диапазонами обеспечивает большую гибкость в выборе выходных параметров и позволяет пользователям заменять несколько фиксированных номиналов одним источником с несколькими диапазонами, что позволяет сэкономить средства и место на столе.

Характеристики источника питания

Режим постоянного тока и постоянного напряжения

Категория источников питания постоянного тока, обсуждаемая в этом разделе, изменяет напряжение сети переменного тока на напряжение постоянного тока.Наиболее распространенным и универсальным регулируемым источником питания постоянного тока является источник постоянного тока (CC) или постоянного напряжения (CV), который, как следует из названия, может обеспечивать либо постоянный ток, либо постоянное напряжение в определенном диапазоне, см. Изображение ниже.

Рабочая характеристика этого источника питания называется автоматическим кроссовером постоянного напряжения / постоянного тока. Это позволяет непрерывно переходить от режима постоянного тока к режиму постоянного напряжения в ответ на изменение нагрузки.Пересечение режимов постоянного напряжения и постоянного тока называется точкой кроссовера. На рисунке ниже показано соотношение между этой точкой перехода и нагрузкой.

Например, если нагрузка такова, что подключенный к ней источник питания работает в режиме постоянного напряжения, обеспечивается регулируемое выходное напряжение. Выходное напряжение остается постоянным по мере увеличения нагрузки до момента, когда будет достигнут заданный предел тока. В этот момент выходной ток становится постоянным, а выходное напряжение падает пропорционально дальнейшему увеличению нагрузки.На некоторых моделях блоков питания точка кроссовера обозначается светодиодными индикаторами на передней панели. Точка пересечения достигается, когда индикатор CV гаснет, а индикатор CC загорается.

Аналогично, переход из режима постоянного тока в режим постоянного напряжения автоматически происходит при уменьшении нагрузки. Хороший пример этого можно увидеть при зарядке 12-вольтовой батареи. Первоначально напряжение холостого хода источника питания может быть установлено равным 13,8 вольт. Низкий заряд батареи приведет к большой нагрузке на источник питания, и он будет работать в режиме постоянного тока, который можно отрегулировать для скорости зарядки 1 ампер.По мере того, как аккумулятор заряжается и его напряжение приближается к 13,8 вольт, его нагрузка уменьшается до точки, при которой он больше не требует полной зарядки в 1 ампер. Это точка кроссовера, когда источник питания переходит в режим постоянного напряжения.

В следующем списке спецификаций мы перечислим советы и вопросы, которые вы, возможно, захотите учесть при изучении характеристик источника питания. Внимательно читайте спецификации и всегда смотрите на мелкий шрифт.

Выход

Выходное напряжение и ток (или напряжения и токи для нескольких выходов), конечно, имеют фундаментальное значение.Если вы ищете источник питания для конкретного приложения, подумайте о том, чтобы быть консервативным и покупать больше возможностей, чем вам нужно — в проекты часто добавляются новые функции на поздних этапах цикла проектирования.

Советы и вопросы:

  • Убедитесь, что выходной сигнал указан в допустимом диапазоне входного линейного напряжения (пример: некоторые импульсные источники питания должны быть снижены, например, до 90 В переменного тока).
  • Некоторые блоки питания (обычно импульсные блоки питания) не рассчитаны на выходное напряжение до 0 В.
  • Насколько вода может плавать над или под землей?
  • Насколько выходной дрейф с течением времени? Типичное значение может составлять от 5 до 10 мВ в течение 10 часов при постоянной нагрузке и входном напряжении.
  • Если на выходе фиксированное напряжение, можно ли его немного отрегулировать до желаемого значения?
  • Проверьте, есть ли в источнике питания дистанционное зондирование. Дистанционное измерение использует две входные клеммы с высоким импедансом для измерения выходного напряжения источника питания. При подключении к нагрузке эта функция может корректировать падение напряжения в соединительных проводах питания и нагрузки.
  • Некоторые блоки питания имеют защиту на выходе. Иногда это называют «лом», «защитой от перенапряжения» или «защитой от предельного напряжения». Эта функция либо ограничивает выходное напряжение до значения, установленного пользователем, либо отключает выход, если выходное напряжение достигает установленного предела. Цель состоит в том, чтобы обеспечить защиту цепей, чувствительных к напряжению. Пример: вы запитываете логическую схему на 5 В с источником питания, способным обеспечить выходное напряжение 40 В. Вы устанавливаете защиту источника питания от перенапряжения на 5.5 вольт. Тогда выходное напряжение никогда не будет превышать 5,5 вольт, независимо от того, на сколько вы поворачиваете ручку регулировки напряжения. Примечание: «лом» обозначает устройство (обычно SCR), которое закорачивает выход при превышении установленного предела напряжения. Поведение лома может быть нежелательным — хотя отключение цепи защитит ее, это также может вызвать проблему из-за отсутствия питания цепи!

Постановление

Регулировка нагрузки — это степень изменения выходного напряжения при изменении нагрузки, обычно от 0 до 100% номинального значения.Это можно легко и удобно измерить с помощью современных нагрузок постоянного тока. Типичные характеристики составляют от 0,1% до 0,01%. Если подумать, это отличное поведение — изменение до 1 части из 10 000 (это делается с помощью схем управления с отрицательной обратной связью).

Линейное регулирование — это степень изменения выхода при изменении входного переменного напряжения. Обычно он указывается как мВ на данное изменение входного сигнала или как процентное изменение во всем допустимом диапазоне входного сигнала. Типичные значения снова находятся в диапазоне 0.От 1% до 0,01%.

Для очень требовательных проектов можно узнать, как изменяется выход при изменении трех основных факторов: входного напряжения, нагрузки и температуры. Это редко указывается и, вероятно, придется измерить.

Вышеуказанные нормативные характеристики относятся к установившемуся режиму работы. Переходное поведение важно для некоторых приложений. Можно указать переходное время отклика, оно связано с тем, сколько времени требуется источнику питания для восстановления до заданного значения после внезапного изменения нагрузки или выхода.Это может быть важной спецификацией, когда источник питания используется с цифровой схемой, которая потребляет энергию импульсами. Например, радиопередатчик быстро перейдет из состояния бездействия в состояние полной мощности, что приведет к скачкообразным изменениям спроса на источник питания. Источник питания с плохой переходной характеристикой (или нестабильной реакцией, вызывающей колебания) будет вредным для приложения, потому что он может быть не в состоянии обеспечить достаточную мощность, а его выходные переходные процессы могут быть связаны с цепью, которую он поставляет, что приведет к аномальное поведение.

Пульсация и шум

Не существует общепринятого метода измерения пульсаций и шума. Некоторые поставщики включают внешние схемы при проведении измерений, поэтому, чтобы дублировать их результаты, вам нужно будет связаться с ними, как они проводят свои измерения. Самый простой способ измерения — подключить осциллограф со связью по переменному току к выходу источника питания. Измерение может быть выполнено на основе синфазного шума (шум на обоих выходах + и — источника питания по отношению к заземлению источника питания переменного тока) или нормального (также называемого дифференциальным режимом) шума, который представляет собой шум, наблюдаемый между + и — клеммы источника питания.Примечание: поскольку внешняя часть разъема BNC на многих прицелах подключена к заземлению, вам придется использовать изолирующий трансформатор для питания осциллографа или использовать дифференциальный усилитель для измерения шума в нормальном режиме.

Пульсации для линейных источников питания обычно измеряются при удвоенной частоте сети. Что касается импульсных источников питания, вам нужно проверить более высокие частоты, и вы можете увидеть скачки напряжения. Пульсация может быть определена как часть нефильтрованного переменного напряжения и шума, присутствующих на выходе фильтрованного источника питания при работе с полной нагрузкой, и обычно указывается в вольтах (среднеквадратичное значение).С другой стороны, шум обычно определяется как размах переменного напряжения и может быть определен как часть нефильтрованного и неэкранированного шума электромагнитных помех, присутствующего на выходе отфильтрованного источника питания при работе с полной нагрузкой.

Может быть важно знать, в какой полосе частот указан шум. Часто это 20 МГц, так как для его измерения используется осциллограф. Примечание: иногда рябь и шум обозначаются как PARD, что является аббревиатурой от «периодических и случайных отклонений».

Большинство линейных источников питания должны иметь пульсации менее 3 мВ RMS и менее 50 мВ пиковых значений для импульсных источников

* Практический пример : Вот несколько примеров измерений пульсации и шума.Выход блока питания B&K Precision 9130, установленного на 9 В, был подключен через коаксиальный кабель 50 Ом (с использованием переходника с двумя банановыми вилками) к цифровому запоминающему осциллографу B&K Precision 2534 (полоса пропускания 60 МГц). Вход осциллографа был связан по переменному току (канал был проверен, чтобы убедиться, что связь по переменному току не оказывала заметного влияния на амплитуду входного сигнала до 30 Гц). Прицел питался от изоляционного трансформатора медицинского назначения, поэтому измерение шума было дифференциальным, а не синфазным.Не было измеримых пульсаций в линии электропередач, и шум был в основном широкополосным с некоторыми пиками с основной частотой 40 МГц. Эти шипы не от этого источника питания, потому что i) они присутствовали при выключенном источнике питания и ii) они присутствовали на других приборах на скамейке автора, также выключенных. Вероятно, это цифровые помехи от компьютера автора, проходящие через линию электропередачи. 9130 должен иметь уровень шума менее 3 мВ (среднеквадратичное значение); эта конкретная поставка соответствовала спецификации.Обратите внимание, что это примерные измерения и не предназначены для определения каких-либо конкретных характеристик источников питания 9130 в целом. Тем не менее, мы надеемся, что это показывает, что такая «простая» вещь, как подключение одного кабеля к источнику питания и выполнение измерения, включает в себя ряд вещей, о которых следует подумать. Если бы автор использовал на входе фильтр нижних частот 20 МГц, он бы не тратил время на отслеживание этого паразитного шума.

Рисунок 2: (A) Типичный тепловой шум (B) Более медленный захват (A), показывающий всплеск (~ 15 мВ) (C&D) Детали всплеска

Температура

Поскольку компоненты, из которых состоят блоки питания, чувствительны к температуре, неудивительно, что блоки питания в целом также могут быть чувствительными к температуре.Это верно даже тогда, когда дизайнеры стараются минимизировать влияние температуры. Современные источники питания лабораторного качества должны иметь температурный коэффициент ниже 0,05% на C. Обычно это указывается в диапазоне рабочих температур, который часто составляет от 0 до 40 ˚C. Обычно подразумевается или предполагается, что источник питания испытывается при постоянной нагрузке без колебаний линии переменного тока.

Вход переменного тока

Источники питания большей мощности могут использовать трехфазное питание. Они могут быть более экономичными и немного более эффективными, чем однофазные источники питания, хотя частота пульсаций будет выше.

Изоляция: определяется как напряжение постоянного или переменного тока, которое может подаваться между входом и выходом без нарушения питания. Типичные числа от 500 до 1500 В. Изоляция источника питания между входом и выходом или шасси обеспечивается изоляцией, обеспечиваемой трансформатором источника питания.

Некоторые источники питания содержат фильтрующие конденсаторы большой емкости, которые, по сути, вызывают короткое замыкание на выпрямитель при первом включении источника питания. В некоторых источниках питания есть схемы, позволяющие минимизировать пусковой ток или распределить его по времени («плавный пуск»).

Спецификация удержания определяет, как долго вход переменного тока может отключиться, а источник питания будет оставаться в режиме регулирования. Заряд, накопленный на конденсаторах фильтра, используется для подачи питания при отключенном входе переменного тока.

По мере увеличения стоимости энергии эффективность энергоснабжения становится все более важной. Эффективность — это выходная мощность, деленная на входную, и, конечно же, всегда будет меньше 100% (обычно она преобразуется в проценты). Лучшие расходные материалы могут быть эффективными на 90% или лучше.Линейные источники питания обычно намного менее эффективны, чем импульсные источники питания.

Точность отслеживания

Некоторые блоки питания с двумя или более выходами могут иметь функцию отслеживания. Здесь один выход будет отслеживать выходное напряжение другого выхода. Это полезно при подаче питания на цепи, которым нужна положительная и отрицательная шина. Спецификация точности отслеживания определяет, насколько точно второй вывод отслеживает вывод первого вывода.

Изоляция постоянного тока

Изоляция означает, насколько клеммы + или — могут быть «плавающими» над или под землей линии питания.Эта спецификация часто включает выходное напряжение источника питания. Важно не превышать спецификацию, так как это может вызвать пробой диэлектрика внутреннего компонента и / или воздействие опасного напряжения. Довольно часто два блока питания подключаются последовательно, чтобы получить более высокое напряжение, чем может обеспечить любой из них. Например, рассмотрим следующую схему:

В, из будет суммой напряжений, установленных на источнике питания 1 и источнике питания 2. Обратите внимание, что эта последовательная работа должна быть такой, чтобы ток не превышал ток источника питания с минимальным номинальным током.

Чтобы быть уверенным в том, что вы соблюдаете требования производителя по изоляции постоянного тока, убедитесь, что ни одно из напряжений на любом из внешних проводов относительно земли не превышает спецификации изоляции постоянного тока.

Теория работы

Есть два основных способа работы источников питания: линейное регулирование и режим переключения.

Линейный регламент

Принцип действия источника питания с линейным регулированием показан на следующей схеме:

Входное напряжение обычно поступает от трансформатора, двухполупериодного выпрямителя и конденсаторного каскада фильтра.Выходное напряжение сравнивается с опорным напряжением (полученным, например, из настроек передней панели источника питания), и разница подается на транзистор, чтобы пропустить через него больший или меньший ток. Транзистор обычно биполярный или MOSFET (иногда как часть управляющей ИС для небольших источников питания) и работает в своей линейной области (отсюда и название «линейное» регулирование). Стратегия линейного регулирования имеет преимущества простоты, низкого уровня шума, быстрого времени отклика и отличного регулирования.Недостатком является то, что они неэффективны, так как всегда рассеивают мощность. В приведенной выше схеме вы можете видеть, что транзистор имеет V на — V на выходе . Умножьте эту разницу на ток, чтобы получить рассеиваемую мощность. При большой разнице напряжений (т. Е. При низком выходном напряжении источника питания) и большом токе общий КПД может упасть почти до 10%. Максимальный КПД для линейного источника питания обычно составляет около 60%. Типичный средний КПД находится в диапазоне 30-40%.

Режим переключения

Примечание. В этом разделе мы будем называть импульсный источник питания сокращенно SMPS.

Проблемой типичного линейного источника питания является размер и вес трансформатора. Размер нужен из-за низкой частоты (от 50 до 60 Гц). При той же выходной мощности размер трансформатора уменьшается (сильно) с увеличением частоты (до определенного значения). SMPS использует это преимущество, разделяя форму волны переменного тока на множество мелких частей и изменяя их до желаемого уровня напряжения с помощью трансформатора гораздо меньшего размера.Ключевым фактом является то, что переключающий элемент (транзистор) либо выключен, либо полностью включен (насыщен). Падение напряжения на транзисторе невелико (как для биполярного транзистора, так и для полевого МОП-транзистора), что означает, что в нем тратится мало энергии. Когда он выключен, мощность не рассеивается. Это одно из преимуществ эффективности ИИП.

Конденсаторы фильтра также могут быть меньше на этих более высоких частотах, и дроссели более эффективны. Нижний предел частоты составляет 25 кГц (чтобы оставаться выше диапазона человеческого слуха), а современный верхний предел в настоящее время составляет около 3 МГц.В большинстве коммутационных источников используются частоты в диапазоне от 50 кГц до 1 МГц.

Паразитное поведение и скин-эффект в проводимости становятся важными на более высоких частотах переключения, особенно потому, что формы волны представляют собой прямоугольные волны и богаты гармониками. В пассивных элементах, таких как конденсаторы и катушки индуктивности, значение ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) становится важным и приводит к неэффективности. Резисторы должны быть неиндуктивными. Тщательно продуманные, оптимизированные схемы переключения режимов могут обеспечить эффективность 95%, но типичный SMPS имеет КПД около 75%, что все же намного лучше, чем у типичного линейного источника питания.Это одна из причин, по которой они повсеместно используются в персональных компьютерах.

Еще одним преимуществом SMPS является то, что переключение может модулироваться различными способами в зависимости от условий нагрузки. Выход источника питания регулируется с помощью цепи обратной связи, которая регулирует время (рабочий цикл), с которым MOSFETs включаются или выключаются.

Преимущества импульсных источников питания не связаны с некоторыми затратами. Более высокие частоты и переключение означают более высокие уровни электромагнитных помех (EMI), как излучаемых, так и кондуктивных.Это может вернуть коммутационный шум в линию электропередачи. Управляющая электроника также стала более сложной (особенно в последнее время из-за желания иметь более высокие коэффициенты мощности).

Импульсные источники питания могут с трудом вырабатывать низкое напряжение. Это связано с тем, что транзистор должен переключать ток, то есть SMPS не может работать, пока не будет протекать достаточный ток. Из-за этого импульсные источники питания часто имеют минимальное выходное напряжение.

Применение источника питания

http: // www.amtex.com.au/ApplicationNotesPower.htm

Использование источника питания для создания смещения постоянного тока с помощью функционального генератора

Если источник сигнала, такой как функциональный генератор, не имеет возможности смещения постоянного тока, вы можете эффективно добавить эту функцию, используя источник питания постоянного тока. Как и в спецификации на изоляцию постоянного тока источника постоянного тока, важно, чтобы такой режим работы источника сигнала был разрешен производителем и чтобы вы не превышали спецификации. Вам также понадобится источник сигнала, выходные клеммы которого (обычно разъем BNC) изолированы от земли.Если разъем не изолирован от земли, прибор можно изолировать от земли линии питания с помощью изолирующего трансформатора. Однако металлическое шасси инструмента может быть выше или ниже потенциала земли при смещении постоянного тока, поэтому примите соответствующие меры против поражения электрическим током. Способ подключения показан на следующей схеме.

Причина, по которой это может быть полезно, заключается в том, что сигнал функционального генератора затем может быть вставлен в схему, которая смещена выше или ниже земли (или источник питания постоянного тока может подавать смещение, например, для транзистора).Вы должны быть осторожны, чтобы не превысить текущие возможности функционального генератора.

Источники питания: вопросы и советы

Как измерить эффективность источника питания?

Если для вас важна эффективность, вы должны тщательно ее измерить. Для типичного источника постоянного тока, работающего от сети переменного тока, вам необходимо измерить входную мощность переменного тока и мощность постоянного тока, выдаваемую источником, как показано на следующей диаграмме:

Наверное, лучший инструмент для измерения мощности переменного тока, используемой источником постоянного тока, — это осциллограф.Вам нужно будет измерить переменное напряжение и переменный ток, поступающие в блок питания. Лучшим подходом, вероятно, является использование неиндуктивного токового шунта для измерения тока и двух независимых дифференциальных усилителей для измерения входного переменного напряжения источника питания и переменного напряжения на шунте. Форма волны мощности может быть получена путем умножения формы волны тока и напряжения с помощью осциллографа. При подходящей полосе пропускания осциллографа и усилителей это будет точное измерение, покажет вам коэффициент мощности и расскажет о любых гармониках / переходных процессах линии питания, связанных с работой источника питания постоянного тока.Если ваш осциллограф не может выполнить умножение, вы все равно можете измерить среднеквадратичные значения напряжения и тока, измерить коэффициент мощности и умножить эти три вместе.

Для измерения мощности, потребляемой нагрузкой, вы можете использовать измерители напряжения и тока источника постоянного тока, если вы знаете, что они точны. Для подтверждения вы можете вместо этого использовать нагрузку постоянного тока с такими же характеристиками нагрузки.

Тогда измеренный КПД в процентах будет

.

, где P в — измеренная входная мощность переменного тока, а P out — измеренная выходная мощность постоянного тока, оба в одних и тех же блоках питания.

Почему существует такая большая разница в ценах на блоки питания?

Аналогичный вопрос можно задать об автомобилях. Оба вопроса имеют один и тот же ответ: существует множество факторов, и простой ответ, вероятно, невозможен. Некоторые из факторов:

  • Имя и репутация продавца

  • Насколько консервативен дизайн

  • Количество и тип конкурирующих единиц

  • Сертификаты (e.г., безопасность, EMI и др.)

  • Надежность конструкции (и усилия, затраченные на проверку конструкции)

  • Качество используемых компонентов и конструкции

  • Количество функций

При оценке источника питания (или любого другого оборудования) следует учитывать общую стоимость владения. Включите стоимость ежегодных калибровок и любые предполагаемые потери из-за недоступности или необходимости ремонта или замены устройства в случае его выхода из строя.Через десять или более лет эти затраты могут легко превысить первоначальную стоимость источника питания.

Что лучше: режим переключения или линейный?

Это зависит от того, что вы подразумеваете под словом «лучший». Вы можете получить некоторые рекомендации из следующей таблицы:

Тип

Сильные стороны

Слабые стороны

Линейная

  • Низкий уровень шума и электромагнитных помех
  • Хорошая регулировка линии и нагрузки
  • Быстрая переходная характеристика
  • Может производить очень низкий выходной ток
  • Низкий КПД (в среднем 30-40%)
  • Масса (трансформатор)
  • Радиаторы большего размера
  • Дороже для большей мощности

Режим переключения

  • Высокая эффективность (в среднем 75%, в некоторых случаях около 95%)
  • Более доступный для большей мощности
  • Более легкий
  • Невозможно подавать низкое напряжение, требуется минимальный ток
  • Больше шума (включая импульсный шум и нарушения ЭМС)
  • Намного более медленный переходной отклик по сравнению с линейным

Дополнительные комментарии по этим двум типам см. В разделе «Теория работы».

Все большую популярность приобретают гибридные технологии, использующие как линейные, так и переключающие схемы. Целью этого подхода является создание источников питания, характеристики которых сочетают в себе преимущества технологий линейного и импульсного режимов.

Что такое лом?

Это защитное устройство, используемое на выходе источников питания (обычно SCR) для короткого замыкания выхода, если выходное напряжение превышает установленный уровень. См. Раздел «Выход» в разделе «Характеристики источника питания».

Как лучше всего проверить блок питания под нагрузкой?

Безусловно, отличный способ — протестировать его с реальной нагрузкой, которую он предназначен, если это возможно. Однако это может не повлиять на поставку настолько, чтобы много рассказать о ее пригодности и надежности для вашего приложения. Отличным инструментом для проверки блоков питания является нагрузка постоянного тока. Их можно запрограммировать на применение самых разных нагрузок к источнику питания, и они могут делать это безостановочно. После того, как определенная поставка квалифицирована, они становятся хорошими инструментами для текущей или входящей проверки.

Как измерить пульсацию и шум?

Это можно сделать с помощью осциллографа или широкополосного среднеквадратичного вольтметра переменного тока. Но есть нюансы, о которых следует знать — см. Раздел «Пульсация и шум» в разделе «Характеристики источника питания».

Сопротивление провода и контакта

Контактное сопротивление в плохих соединениях или плохо выполненных механических соединениях может добавить значительные нагрузки, особенно в сильноточных устройствах. Плохое или корродированное гофрированное соединение может иметь сопротивление в сотни миллиомов или даже выше ома.Это снижает эффективность и создает горячие точки. Если вам когда-либо приходилось чистить клеммы аккумулятора на вашем автомобиле, чтобы он завелся, вы видели проблему.

Медный провод 10 калибра имеет сопротивление немногим более 3 Ом / м. Для цепи с проводом длиной 10 м это 30 мОм. Таким образом, соединение 100 мОм будет обеспечивать 75% сопротивления проводки (а также терять 75% мощности, потерянной в проводке).

Плохие соединения относительно легко найти, если вы можете получить доступ к проводу под нагрузкой. Цифровой мультиметр можно использовать для измерения падения напряжения на соединениях (будьте осторожны, когда по проводам передаются значительные напряжения).Зная ток (измерьте его с помощью накладного амперметра постоянного тока, если измеритель источника питания не подходит), вы можете рассчитать сопротивление соединения. Если провод изолирован, доступны специальные пробивающие изоляцию щупы, такие как CalTest Electronics CT3044 или Pomona 5913. Если вы используете пробивные щупы, сначала отключите питание — случайная дуга может повредить острые наконечники (кроме потенциальная угроза безопасности).

Могу ли я подключиться параллельно?

Нагрузке для работы требуется n источников питания, поэтому используется n + 1 источник питания, что позволяет одному из них выйти из строя.Диоды должны изолировать источники питания друг от друга (они могут понадобиться, а могут и не понадобиться; опять же, спросите своего поставщика). Для источников питания может потребоваться соединение линий управления, чтобы они могли разумно распределять нагрузку. Требование состоит в том, чтобы на выходе каждого источника было одинаковое напряжение, чтобы они равномерно распределяли нагрузку. Проводка должна быть короткой, и каждая ветвь должна быть одинаковой для каждого источника питания.

М. Шварц, Передача информации, модуляция и шум, 2-е изд., McGraw-Hill, 1970, ISBN 07-055761-6.

http://www.abbottelectronics.com/engineer/glossary.htm

http://www.currentsolutions.com/knowledge/glossary.htm

Регулировка линии
Насколько изменяется напряжение или ток нагрузки, когда источник питания работает при различных линейных напряжениях в заданном диапазоне. Обычно указывается в процентах от общего напряжения или тока, доступного от источника питания. Рейтинг «0%» означал бы идеальное регулирование.
Регулировка нагрузки
Насколько изменяется напряжение или ток нагрузки при работе источника питания на холостом ходу и при полной нагрузке.Обычно указывается в процентах от общего напряжения или тока, доступного от источника питания. Рейтинг «0%» означал бы идеальное регулирование.
КПД
Измеренный в процентах, он указывает количество выходной мощности по сравнению с мощностью, потребляемой в системе.
EMI
Электромагнитные помехи
Пусковой ток
Начальная величина тока, потребляемого источником питания при запуске.Иногда его называют пусковым током, и обычно он на несколько величин превышает установившееся значение источника питания.
Инвертор
Электрическое устройство, используемое для преобразования постоянного тока в переменный ток.
Дистанционное зондирование
Предоставляется в некоторых приборах, которые можно использовать для измерения напряжения тестируемого устройства на его клеммах, чтобы обеспечить точные показания для компенсации падений напряжения на выводах, подключенных к прибору и тестируемому устройству.
Постоянное напряжение
Стабилизированный источник питания, который подает постоянное напряжение на нагрузку, даже когда сопротивление нагрузки изменяется до значения, не превышающего предельный ток источника питания.
Постоянный ток
Стабилизированный источник питания, который подает постоянный ток на нагрузку даже при изменении сопротивления нагрузки. Обратите внимание, что источник питания должен соответствовать закону Ома.
Предел тока
Значение, заданное как предел тока, который может выдавать блок питания.Когда ток достигает предела, типичный источник питания CV / CC переключается из режима CV в режим CC. Это также известно как точка пересечения.
Защита от перегрузки
Функция защиты в большинстве источников питания постоянного тока, предотвращающая потребление каким-либо устройством большей мощности, чем предназначены для выработки.
Защита от перенапряжения
Защита, используемая во многих источниках питания, ограничивает величину выходного напряжения.
Параллельная работа
Этот режим работы, применяемый во многих источниках питания с двойным и тройным выходом, позволяет подключать два или более независимых выхода параллельно для увеличения токового выхода.
Последовательная работа
Режим работы многих источников питания с двойным и тройным выходом, в котором два или более независимых выхода последовательно подключаются для увеличения выходного напряжения.
PARD
Периодические (пульсации) и случайные (шум) отклонения выходного напряжения от заданного значения.
ШИМ
Широтно-импульсная модуляция
Разрешение
Наименьшее изменение напряжения или тока, которое может быть выполнено регулировкой органов управления.
Тепловая защита
Защита от повреждения источника питания из-за чрезмерной температуры.
Переходное время восстановления
Время, необходимое источнику питания для восстановления своей выходной мощности после ступенчатого изменения.
AC
Переменный ток. Описывает напряжение и ток, которые меняются по амплитуде, обычно синусоидальной формы по времени. Электропитание переменного тока почти повсеместно используется для распределения электроэнергии.
Блэкаут
Потеря мощности переменного тока.
Понижение напряжения
Запланированное снижение напряжения переменного тока энергокомпанией для противодействия чрезмерному спросу.
Емкостная связь
Два отдельных проводника всегда образуют конденсатор. Чем они ближе, тем больше вероятность электростатического воздействия колебаний напряжения на одном проводе на другом проводе (в отличие от индуктивной связи).
Индуктивная связь
Когда в одном проводе протекает изменяющийся ток, в соседнем проводе индуцируется напряжение из-за магнитного поля, вызванного током (в отличие от емкостной связи).
Пик-фактор
В сигнале переменного тока пик-фактор — это отношение пикового значения к среднеквадратичному значению.
DC
Постоянный ток. Используется для описания неизменного напряжения, тока или электрической мощности.
Drift
Изменение во времени выходного напряжения или тока.
Электронная нагрузка
Тип прибора, который служит в качестве нагрузки, обычно динамической, и может использоваться для тестирования источников питания и источников питания.
ESR
Эквивалентное последовательное сопротивление. Простая «последовательная» модель конденсатора или катушки индуктивности помещает чистое реактивное сопротивление последовательно с чистым резистором, величина которого обычно называется ESR. Часто измеряется на электролитических конденсаторах большего размера, и высокое значение ESR обычно указывает на неисправный конденсатор.
Заземление
Электрическое заземление в системе переменного тока — это провод, который соединен с землей, отсюда и название «земля». Причина такого подключения кроется в необходимости защиты пользователей электрического оборудования от поражения электрическим током.Электроэнергия доставляется к месту использования с помощью трансформатора, установленного на опоре или другого типа. Выход такого трансформатора состоит, по существу, из двух выводных проводов, между которыми имеется напряжение использования. По ряду сложных причин, связанных с безопасностью, один из этих выводных проводов трансформатора подключается к земле с помощью медной шины, вбитой в землю.
Минимальная нагрузка
Если указан для источника питания, это минимальный ток нагрузки, который должен быть получен от источника питания, чтобы он соответствовал его рабочим характеристикам.
Скачок
Кратковременное повышение напряжения сети переменного тока.
Выходное сопротивление
Отношение изменения выходного напряжения к изменению тока нагрузки.
Коэффициент мощности
Отношение активной и полной мощности. Это определяет, сколько тока требуется для выработки определенного количества энергии. Всегда желательно, чтобы это отношение было как можно ближе к 1. Система с более низким коэффициентом мощности означала бы большие потери мощности для выполнения того же объема работы по сравнению с системой с более высоким коэффициентом мощности.
Пульсации напряжения
Часть нефильтрованного переменного напряжения и шума на выходе фильтрованного источника питания, работающего при полной нагрузке. Обычно указывается в среднеквадратичных значениях напряжения переменного тока (с нулевыми пульсациями напряжения, представляющими идеально отфильтрованный источник питания).
Пульсирующий ток
Часть нефильтрованного переменного тока на выходе фильтрованного источника питания.
RMS
Среднеквадратичное значение. Для любой формы сигнала среднеквадратичное значение представляет собой квадратный корень из среднего значения суммы квадратов выбранных значений.Для непрерывной функции применима аналогичная интегральная формула.
Защитное заземление
Цепь, предназначенная для отвода опасного напряжения (из-за дефекта или аварии), тем самым защищая людей от случайных ударов. Металлические крышки инструментов и приборов заземлены (и, следовательно, называются защитным заземлением). Таким образом, если электрически «горячий» провод внутри устройства случайно касается металлического корпуса, подключение к защитному заземлению означает, что металл будет оставаться рядом с потенциалом земли.Обычно в таком состоянии срабатывает автоматический выключатель.
Температурный диапазон
Диапазон, в котором должен работать источник питания. Он также может обозначать диапазон температур, в котором может храниться источник питания.
Истинная мощность
Также называемая реальной мощностью, обычно измеряется в ваттах.
Полная мощность
Произведение среднеквадратичного значения тока и среднеквадратичного напряжения, обычно измеряемое в единицах ВА (вольт-амперы).

Подключение к источнику питания 12 В постоянного тока

Используйте провод 18-20 калибра, чтобы перепрыгнуть цепь (они подходят без проскальзывания).

Для тех из вас, кто никогда не прыгал через блоки питания, эта статья написана для вас. Для тех из вас, у кого есть, просто используйте изображения для справки.

Два провода, которые будут подавать напряжение, — зеленый и фиолетовый. В зависимости от того, где происходит скачок цепи, вы можете получить источник питания для выработки 12 вольт.Если вентилятор идет один, вы все сделали правильно. Всегда дважды проверяйте показания напряжения с помощью мультиметра.

Показан двойной прыжок, поскольку он не такой простой. Одиночный прыжок работает так же, без провода слева.

Не получилось?… Буду уточнять.

Для 24 контактов это обычно переход от зеленого к черному. Иногда разные черные булавки работают с зеленым. Для булавки 20 обычно требуется двойной переход от зеленого к черному и от пурпурного к желтому.Вы можете получить комбинацию 4,8-5 В и 7,6-8,4 В, чтобы выдать ~ 11,4-12,8 В на четырехконтактном разъеме, используемом для печатной платы. Если вилка для платы не требуется, вы можете использовать черный и желтый провода (одиночный или парный) непосредственно в источнике. Не забудьте отключить источник питания и дать конденсатору отключиться, если вы собираетесь перерезать провода. (Это означает, что подождите, пока не выключится вентилятор и / или светодиоды погаснут)

Оберните провода прозрачной лентой, чтобы они не выпали.Это сохраняет блок питания для других целей. Пластиковый лист приклеен рядом с вентилятором, чтобы показать: вентилятор включен и производит всасывание, поэтому пластик прилегает к воздухозаборнику вентилятора. (У этого блока питания есть выключатель, но нет светодиода)

Здесь должно производиться 12В постоянного тока.

Примечание. Большинство двигателей в автомобилях рассчитаны на 12 В постоянного тока.

Свалки — отличное место для отдыха.

Это полезно для питания плат для 3D-принтеров. И его можно использовать с любым двигателем постоянного тока 12 В, если сила тока не является нелепой, т.е. действительно высокой или очень низкой. Отличный пример — группа WOOF, использующая двигатель стеклоочистителя (лобового стекла) для тестирования большого привода экструдера.

Подсказка: шаговые двигатели с высоким крутящим моментом обычно находятся внутри дверей, приводя электрические стеклоподъемники. Подумайте о большой площади поверхности с большим сопротивлением, у этих есть серьезный толчок.

Получайте удовольствие и посмотрите, что можно взломать.

Теги: Источник питания 12 В постоянного тока, Прыжок блока питания для 3D-печати, Прыжок ATX, Прыжок блока питания, Подключение печатной платы

Как подключить компьютерный блок питания к автомобильному усилителю

Есть несколько способов подключить автомобильный усилитель в вашем доме. Тем не менее, компьютерные блоки питания легко найти, и они станут отличным вариантом — , если вы знаете, как это сделать.

В моем подробном руководстве я покажу вам, как подключить компьютерный блок питания к автомобильному усилителю.Я также собрал несколько отличных диаграмм, советов и многого другого, чтобы помочь вам наслаждаться музыкой с меньшими хлопотами и меньшими головными болями.

Может ли компьютерный блок питания работать с автомобильным усилителем? Что нужно знать

Да, можно использовать компьютерный блок питания ПК для питания автомобильного усилителя.

Но есть кое-что, что вам нужно знать. Например, если у вас нет более мощной модели блока питания, вы не сможете управлять динамиками с той же мощностью, что и при установке в автомобиле.

Вам нужно подключить дистанционный провод к автомобильному усилителю?

Да, автомобильный усилитель не будет работать без сигнала +12 В на удаленной клемме провода. Внутренний источник питания усилителя управляется этим проводом и действует как регулятор отключения. Точно так же вы захотите либо включить или выключить источник питания, как я покажу вам, или используют удаленный провод в качестве выключателя, чтобы усилитель не потреблял энергию, когда он не используется.

Блоки питания

для компьютеров также имеют специальный провод управления, который необходимо подключить для включения питания, как я вам покажу.

Ток источника питания компьютера (амперы) и ограничения мощности

Примеры выходного тока (в амперах) для типичного блока питания 200 Вт и блока питания повышенной мощности 700 Вт. Выходной ток ограничивает мощность, которую вы можете получить от автомобильного усилителя.

Компьютерные блоки питания доступны с широким спектром вариантов выходной мощности, очень распространены 1500-200 Вт, но можно найти и другие, мощностью 700 Вт и более (хотя они и стоят немного дороже). Это важно знать, потому что ограничение по току источника питания ограничивает мощность, которую может выдавать автомобильный усилитель.

Это означает, что вам нужно знать, что для усилителей большей мощности вы не можете рассчитывать на громкоговорители с полной выходной мощностью, на которую они рассчитаны. Хорошая новость в том, что, в отличие от автомобилей, динамики, используемые в вашем доме, потребляют меньше энергии при той же громкости, потому что внутри автомобиля плохой звук и требуется больше энергии для хороших результатов.

Как запитать автомобильный усилитель от компьютерного блока питания (схема и детали)

Использовать блок питания ATX (настольный компьютер) для автомобильного усилителя несложно — на самом деле, вам нужно всего лишь несколько шагов:

  • Подключение питания: Обрежьте провода +12 В (желтый) и такое же количество проводов заземления (черные).Зачистите изоляцию, оставив от 3/8 до 1/2 дюйма оголенного провода. Плотно скрутите их или используйте обжимной соединитель (кольцевой контакт, плоский контактный зажим и т. Д.) И подключите его к клеммам питания и заземления усилителя, следя за тем, чтобы не оставлять выпадающих проводов, которые могут вызвать короткое замыкание.
  • Питание включено: Расходные материалы для ПК не включаются, даже если используется выключатель на корпусе. Материнская плата ПК использует управляющий сигнал на выводе провода «питание включено». Чтобы сделать то же самое, вам нужно будет найти, отрезать и перемыть этот сигнальный провод управления на провод заземления либо напрямую, либо с помощью переключателя включения / выключения, если вам нравится [См. Схему]
  • Провод дистанционного управления усилителя: Есть несколько отличных способов сделать это, и я расскажу о них ниже.

После того, как вы подключили +12 В и провод заземления, заземлите провод «питание включено», источник питания должен включиться, и ваш автомобильный усилитель должен включиться. Однако в некоторых случаях у вас могут возникнуть проблемы.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы используете большой ток, обязательно используйте все или почти все желтые провода +12 В для подключения к усилителю. Как и в случае с автомобильным усилителем, вам нужно достаточно проводов для подачи более высокого тока без потери напряжения из-за недостаточной проводки.

Примечание о некоторых усилителях

Большие автомобильные усилители очень большой мощности могут иногда потреблять короткие всплески тока при первом подключении к источнику питания после отключения. Это потому, что они содержат большие конденсаторы, которые при первом подключении к источнику питания на мгновение потребляют огромное количество ампер.

Когда это происходит, возможно, это может привести к срабатыванию режима самозащиты в вашем источнике питания. Если это произойдет, вы можете попробовать включить источник питания, а затем подождать, прежде чем включать удаленный провод.Вы также можете оставить питание включенным, когда удаленный провод отключен, чтобы конденсаторы усилителя не разрядились, когда усилитель выключен.

Возможно, вам понадобится более надежный блок питания, если это произойдет, но это не проблема, с которой большинство людей должно столкнуться.

Варианты и примеры удаленного провода

«Удаленный» терминал автомобильного усилителя использует слаботочный вход +12 В для включения источника питания и связанных цепей. Вы можете использовать несколько различных вариантов:

  1. Перемычка: При подключении питания и заземления на 12 В вы можете использовать небольшую перемычку между клеммой батареи + 12 В и удаленным устройством, чтобы она была включена в любое время, когда на усилитель подается питание.Подойдет провод 18AWG или меньше (провод большого сечения не нужен).
  2. Перемычка + переключатель: То же, что и № 1, но для самостоятельного управления вы можете добавить простой встроенный переключатель на удаленном проводе. Это полезно, если в вашем блоке питания нет переключателя включения / выключения или вы предпочитаете оставить его включенным.
  3. Использование домашней стереосистемы — преобразователь RCA с дистанционным выводом: Если вы подключаете усилитель к выходам на динамики домашней стереосистемы, вы можете использовать преобразователь линейного уровня с удаленным проводным выходом.Это автоматически включит и выключит усилитель вместе с выходом стерео.

Если вы используете тумблер на проводе дистанционного управления, вы можете оставить источник питания переменного / постоянного тока включенным. Когда провод дистанционного управления усилителя отключен (отсоединен), усилитель выключится и не потребляет энергию.

Использование преобразователя линейного уровня с удаленным проводным выходом

Пример преобразователя линейного уровня с удаленным проводным выходом. Их необходимо подключить к источнику питания 12 В и заземлению, чтобы внутренняя электроника работала.Когда входы уровня громкоговорителей обнаруживают сигнал, удаленный проводной выход выдает +12 В и включает ваш усилитель. Когда сигнал динамика пропадает, он автоматически выключается.

Подключение ноутбука, планшета или смартфона к усилителю для аудио

Что замечательно, так это то, что у вас есть много вариантов для подачи аудиосигнала на входы вашего усилителя. Фактически, практически любой аналоговый (нецифровой) разъем можно использовать практически с любого устройства. Смартфоны, планшеты и ноутбуки можно использовать как через разъем для наушников, так и через Bluetooth.

Просто имейте в виду, что не все гнезда для наушников или аудиовыхода созданы одинаково — некоторые работают хорошо и имеют хороший звук и громкость, в то время как другие могут иметь низкую громкость и качество звука. Тем не менее, хорошая новость заключается в том, что в целом работают хорошо, и я использовал этот подход несколько раз без жалоб.

Подключение смартфона или планшета через Bluetooth

Вы также можете использовать недорогой Bluetooth-приемник примерно за 25 долларов из таких мест, как Amazon.Они предлагают прямой линейный выходной разъем или разъемы RCA, которые можно так же легко подключить к домашнему ресиверу и автомобильному усилителю.

Убедитесь, что вы приобрели приличный бренд, так как модели обычных / безымянных брендов, как правило, имеют проблемы с качеством звука и могут, например, создавать странные шумы между музыкальными треками, воспроизводимыми на вашем телефоне.

Что делать, если у меня ноутбук без разъема для наушников?

Вы можете использовать дешевый переходник с USB на стерео 3,5 мм, чтобы получить разъем размером с наушники для подключения аудиосигнала к усилителю.Они действительно доступны (в некоторых случаях менее 10 долларов!) И являются хорошим вариантом, если у вашего ноутбука сломан разъем для наушников или его нет в наличии.

Если вы, как и многие люди, хотите наслаждаться музыкой, фильмами или другими вещами на своем ноутбуке, проблема, если у вас нет линейного выхода или разъема для наушников, или если он просто не работает. Отличный вариант — использовать аудиоадаптер USB, так как он имеет разъем 3,5 мм, который можно подключить к входам RCA вашего усилителя.

Я нашел некоторые по цене менее 10 долларов, доступные как со старым разъемом USB-A, так и с новым разъемом USB-C.

Как подключить автомобильный усилитель к домашней стереосистеме

Вы также можете подключить автомобильный усилитель к домашней стереосистеме, если хотите. Для этого есть 3 способа:

  1. Домашняя стереосистема без выходных разъемов RCA + автомобильный усилитель с входами уровня громкоговорителей: Для домашних стереофонических усилителей и ресиверов довольно распространено отсутствие разъемов RCA для подключения. Если ваш усилитель имеет встроенные входы уровня громкоговорителей, их можно подключить либо к неиспользуемой паре терминалов громкоговорителей, либо рядом с используемыми терминалами громкоговорителей.
  2. Домашняя стереосистема без выходных разъемов RCA + автомобильный усилитель без входов для динамиков: В этом случае у вас не останется выбора, кроме как использовать преобразователь линейного уровня. Это автомобильные стереоадаптеры, которые вы подключаете к проводке или клеммам громкоговорителей. Это снизит уровень сигнала до уровня, совместимого с RCA-входами усилителя.
  3. Домашняя стереосистема с полнодиапазонными выходными гнездами RCA + автомобильный усилитель: Это самый простой способ, но не все домашние стереосистемы имеют полнодиапазонные выходные гнезда RCA.У некоторых есть только выходные разъемы RCA для сабвуфера, которые предназначены только для басов. Полнодиапазонные выходные разъемы RCA могут быть подключены непосредственно к входам RCA автомобильного усилителя.

Разъемы линейного уровня позволяют подключать автомобильный усилитель без входов для динамиков к любой домашней стереосистеме . Вы можете подключить их к неиспользуемым клеммам динамиков на ресивере или усилителе, а также параллельно с уже используемыми домашними динамиками.

ПРИМЕЧАНИЕ: Важно покупать качественный, хорошо спроектированный линейный адаптер, чтобы избежать шума, плохого качества звука и других проблем.Не выбирайте самую дешевую — вместо этого приобретите модель известного бренда, на которую вы можете положиться (например, примеры, которые вы видите выше). К счастью, в наши дни вы можете купить такой хороший за 15-20 долларов или меньше.

Устранение гудения (шума) контура заземления

Вы можете использовать изолятор контура заземления, чтобы прервать заземляющий провод в кабелях RCA, но по-прежнему передавать аудиосигнал. Поскольку заземление может передавать зашумленный сигнал, который усиливается, это часто устраняет шум контура заземления.

Одна вещь, на которую вы можете не рассчитывать, — это шум. Шум контура заземления, который проявляется в виде очень раздражающего «гула» 60 Гц, в некоторой степени обычен для домашнего стереооборудования. К сожалению, несмотря на то, что автомобильные усилители предназначены для его устранения, это все же может произойти.

Единственное, что вы можете сделать, это попробовать использовать провод небольшого калибра и подключить его между заземлением или металлическим корпусом автомобильного усилителя, кабелями RCA и источником питания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *