Блок питания основные характеристики. Характеристики блоков питания: как выбрать оптимальный БП для компьютера — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие ключевые параметры нужно учитывать при выборе блока питания для ПК. На что обратить внимание, чтобы подобрать надежный и эффективный БП. Как рассчитать необходимую мощность блока питания.

Содержание

Основные характеристики блоков питания

Блок питания является ключевым компонентом любого компьютера, обеспечивающим электроэнергией все его комплектующие. При выборе БП важно учитывать следующие основные характеристики:

Мощность
КПД (коэффициент полезного действия)
Стабильность напряжения
Уровень шума
Набор разъемов и длина кабелей
Габариты и форм-фактор
Наличие систем защиты

Рассмотрим подробнее каждый из этих параметров и их влияние на работу компьютерной системы.

Мощность блока питания: как рассчитать оптимальную?

Мощность является ключевой характеристикой блока питания. Она должна с запасом покрывать суммарное энергопотребление всех компонентов ПК при максимальной нагрузке.

Как рассчитать необходимую мощность БП?

Определите энергопотребление основных компонентов (процессор, видеокарта, материнская плата, накопители)
Добавьте 10-15% на второстепенные компоненты
Прибавьте еще 20-30% запаса мощности

Для офисных компьютеров обычно достаточно 300-400 Вт. Игровым системам может потребоваться 500-850 Вт и более.

Распределение мощности по линиям

Помимо общей мощности, важно учитывать ее распределение по отдельным линиям питания:

+12В — основная линия для питания процессора и видеокарты
+5В — питание материнской платы, накопителей
+3.3В — питание оперативной памяти

Нагрузка на линию +12В в современных системах наиболее высока, поэтому ее мощность должна быть максимальной.

КПД блока питания: почему это важно?

КПД показывает, какая доля потребляемой из сети энергии реально используется компонентами ПК. Чем выше КПД, тем эффективнее работа блока питания:

Меньше нагрев и энергопотребление
Ниже уровень шума системы охлаждения
Выше надежность и срок службы

Хорошие современные БП имеют КПД 80% и выше. Наиболее эффективные модели соответствуют стандартам 80 PLUS (Bronze, Silver, Gold, Platinum).

Как определить КПД блока питания?

При выборе обращайте внимание на следующие параметры:

Наличие сертификата 80 PLUS
Тип PFC-модуля (активный эффективнее пассивного)
Заявленный производителем КПД

Чем выше КПД, тем более качественным и эффективным будет блок питания.

Стабильность напряжения: залог надежной работы ПК

Стабильность выходного напряжения критически важна для корректной и безопасной работы всех компонентов компьютера. Колебания напряжения не должны выходить за допустимые пределы:

±5% для линии +12В
±3% для линий +5В и +3.3В

Нестабильное напряжение может вызывать сбои в работе системы или даже выход из строя комплектующих.

Факторы, влияющие на стабильность

На стабильность напряжения влияют:

Качество компонентов и схемотехники БП
Достаточный запас по мощности
Наличие систем стабилизации и защиты

Выбирайте блоки питания проверенных производителей с хорошими отзывами по стабильности работы.

Уровень шума: как выбрать тихий блок питания?

Блок питания может быть одним из основных источников шума в компьютере. На уровень шума влияют:

Тип и размер вентилятора охлаждения
Качество подшипников вентилятора
Эффективность системы охлаждения
Наличие регулировки оборотов

Для снижения шума выбирайте БП с вентиляторами 120-140 мм и интеллектуальной регулировкой оборотов. Модели с пассивным охлаждением работают бесшумно, но подходят только для маломощных систем.

Разъемы и кабели: на что обратить внимание?

Набор разъемов и длина кабелей блока питания должны соответствовать конфигурации вашего ПК:

ATX 24-pin — основной разъем питания материнской платы
EPS 4+4 pin или 8 pin — дополнительное питание процессора
PCI-E 6+2 pin — питание видеокарты
SATA — питание накопителей и оптических приводов
Molex 4 pin — питание вентиляторов и других устройств

Обратите внимание на количество разъемов каждого типа и длину кабелей — они должны с запасом доставать до всех компонентов в корпусе.

Модульная система подключения

Блоки питания с модульной системой позволяют подключать только необходимые кабели. Преимущества:

Меньше лишних проводов в корпусе
Лучшая циркуляция воздуха
Возможность замены кабелей при необходимости

Габариты и форм-фактор: совместимость с корпусом

Размеры и форм-фактор блока питания должны соответствовать посадочному месту в корпусе компьютера. Основные стандарты:

ATX — наиболее распространенный стандарт
SFX — для компактных корпусов
TFX — для узких корпусов

Перед покупкой уточните совместимые размеры БП для вашего корпуса. Обратите внимание на глубину блока питания — некоторые мощные модели могут быть длиннее стандартных.

Системы защиты: безопасность превыше всего

Качественный блок питания должен иметь комплексную систему защиты от:

Перегрузки по току (OCP)
Перенапряжения (OVP)
Пониженного напряжения (UVP)
Короткого замыкания (SCP)
Перегрева (OTP)

Наличие этих систем защиты обеспечивает безопасность не только самого БП, но и всех компонентов компьютера.

Дополнительные системы безопасности

Некоторые продвинутые модели могут иметь:

Защиту от скачков напряжения в сети
Систему плавного запуска

Контроль вращения вентилятора

Чем больше систем защиты реализовано в блоке питания, тем выше его надежность и безопасность эксплуатации.

Основные характеристики блока питания для компьютера

Опубликовано 26.10.2018 автор Андрей Андреев — 4 комментария

Привет, друзья! Сегодня я расскажу вам, про основные характеристики блока питания, на которые следует обратить внимание, при покупке этого девайса.

Для наглядности возьмем конкретный пример – Chieftec GPS-600A8 600W, и рассмотрим те технические характеристики, которые указаны в описании товара большинства приличных интернет-магазинов.

Мощность

В нашем случае указано 600 Вт, чего вполне достаточно для игрового компьютера. Это – основная характеристика, которой следует руководствоваться при выборе этого типа комплектующих для системного блока.

У вас может возникнуть закономерный вопрос – а что, если не указана эта характеристика в описании товара? Советую держаться подальше от такого магазина: логично предположить, что если администрация не считает важным приводить главные параметры, то и остальной рабочий процесс организован per rectum.

Связываться с такими специалистами – нажить себе лишней головной боли.

Коэффициент полезного действия

Этот параметр показывает, сколько «высосанной» из розетки электроэнергии будет преобразовано в полезную нагрузку компьютера. У хороших блоков питания этот показатель не ниже 80%, о чем свидетельствует соответствующий сертификат. Меньшим КПД страдают только дешевые некачественные блоки питания. Не рекомендую покупать такой – неизвестно, сколько он проработает. Да и экономия тут мнимая – вы, все равно, переплатите за электроэнергию, которую БП, с низким КПД, потребляет больше.

Форм-фактор и габариты

Физические размеры блоков питания для ПК, строго стандартизованы и отвечают форм-фактору. Также формфактором регламентируется выходное напряжение и типы кабелей, для питания всех потребителей энергии.

Так как самый распространенный форм-фактор сегодня ATX, рекомендую ориентироваться именно на него.

Питание

В этом разделе указываются типы коннекторов, подключения нагрузки 12В для всех устройств – материнской платы, процессора, дополнительного питания для видеокарты, а также наличие и количество штекеров SATA и/или Molex.

При несоответствии стандартов, во время сборки компьютера у вас ничего не получится подключить, даже чисто физически.

Возможность модульного подключения кабелей, обычно также указывается, хотя такая опция – уже дело личных предпочтений пользователя.

Охлаждение

Хороший тон – указать не просто наличие воздушного охлаждения, но и диаметр кулера. На основании этого, покупатель может сделать предположение об уровне шума, издаваемым блоком питания. Учитывайте, что самые шумные – устаревшие 80-миллиметровые вентиляторы, а самые тихие – новые модные 120-миллиметровые, которые шумят меньше, благодаря меньшей частоте вращения.

Наличие подсветки

Дополнительная «фича», которая никак не влияет на производительность компьютера, но может быть интересна в эстетическом плане. Из комплектующих, оборудованных светодиодами, в полупрозрачном корпусе, можно собрать компьютер, который будет светиться, как новогодняя елка.

Как опытный пользователь, повидавший всякое, могу гарантировать, что в большинстве случаев такая «елочка» умиляет владельца в течение первых нескольких недель, потом же начинает раздражать. Вообще грустно, если не предусмотрена возможность отключения подсветки.

Страна-производитель

Если вы рассчитываете, что здесь у нас широчайший выбор, могу вас разочаровать: большинство электроники, сегодня, производится в Китае. Не стоит думать, что такие комплектующие, хуже остальных деталей «желтой» сборки или «американцев» (которые уже почти не производятся и попадают к нам редко).

Такое заблуждение неактуально, как минимум, лет пять и обусловлено тем, что раньше в Поднебесной, таки массово выпускалась некачественная электроника.

Я не говорю, что она и сегодня не выпускается – на рынке, все еще можно найти лютый контрафакт, который не соответствует вообще никаким стандартам. Одновременно с этим, в продаже масса качественной китайской электроники, которая не уступает аналогам.

Во многом и от того, что аналогов попросту нет, так как 95% товаров маркируются гордой надписью Made in China. Поэтому, в первую очередь, рекомендую обращать внимание на бренд. И, если вы сомневаетесь, какому из них стоит отдать предпочтение, могу порекомендовать тот же Chieftec, устройства от которого, редко подводят своих владельцев.

Вот и вся общая характеристика блоков питания, важная при сборке компьютера самостоятельно. Некоторые магазины могут приводить чуть ли не всю спецификацию по каждому устройству, но обычному пользователю это не нужно.

Если все вышеперечисленные характеристики БП соответствуют вашим требованиям, то правильно собранный компьютер, в большинстве случаев, работает. А если не работает – он попросту собран неправильно.

Также на эту тему советую, почитать про сертификаты блоков питания и срок службы блока питания компьютера. Инструкцию как рассчитать мощность блока питания вы найдете здесь.

Спасибо за внимание и до следующих встреч! Не забудьте подписаться на новостную рассылку, чтобы не пропустить важные полезные публикации.

С уважением, автор блога Андрей Андреев

Блоки питания и их характеристики. Как выбрать блок питания.

Блок питания в широком смысле — это электротехническое устройство, преобразующее электроэнергию сети переменного тока в электроэнергию с необходимыми параметрами (ток, напряжение, частота, форма напряжения), для питания других устройств, требующих эти параметры. То есть блок питания — это преобразователь.

Устройство.

В простейшем классическом варианте блок питания — это трансформатор, понижающий или повышающий переменное напряжение за счет электромагнитной индукции. Если требуется преобразование формы напряжения из переменного (AC) в постоянное (DC) — блок питания AC-DC, то используется выпрямитель напряжения. Также, в классическом блоке питания AC-DC присутствует фильтр пульсаций, создаваемых выпрямителем.

Трансформатор классического блока питания.

Классический вариант во многом оправдан благодаря своей простоте, надежности, доступности компонентов и отсутствию создаваемых радиопомех. Но из-за большого веса и габаритов, увеличивающихся пропорционально мощности, металлоемкости, а также низкого КПД при стабильном выходном напряжении, классические трансформаторные блоки питания уходят в прошлое. На смену им приходят импульсные блоки питания, о которых подробно и пойдет речь.

Импульсные блоки питания представляют собой инверторную систему, в которой входящее электричество сначала выпрямляется, после преобразуется в ток высокой частоты и определенной скважности с амплитудой прямоугольных импульсов, а потом происходит преобразование трансформатором и пропускание через фильтр низкой частоты. За счет повышения эффективности работы трансформатора с ростом частоты, снижаются требования к габаритам и металлоемкости по сравнению с классическими блоками питания.

Устройство импульсного блока питания.

Импульсные блоки питания получили широкое распространение благодаря ряду достоинств: значительно меньшие габариты и вес при сравнимой мощности; намного более высокий КПД (до 98%), благодаря устойчивости состояния ключевых элементов — потери возникают только при включении или выключении; меньшая стоимость — это стало возможным из-за повсеместного выпуска необходимых конструктивных элементов и разработке транзисторов повышенной мощности; сравнительная надежность; больший диапазон входных частот и напряжений — импульсный блок питания одинаково стабильно работает в диапазоне от 110 до 250 вольт и при частоте 50-60 Гц, что делает возможным использование техники с импульсными блоками питания повсеместно; безопасность при коротком замыкании.

Справедливости ради стоит сказать, что импульсные блоки питания не лишены минусов — сложность или невозможность ремонта, наличие высокочастотных радиопомех. Благодаря современным технологиям, эти минусы преодолимы, о чем свидетельствует широкое распространение, популярность и востребованность таких блоков на рынке.

Но, благодаря широкому распространению и большому разнообразию импульсных блоков питания в продаже, отличающихся функционально и характеристиками, иногда очень сложно подобрать необходимый. Попробуем разобраться в основных отличиях импульсных блоков, в их характеристиках и особенностях, а также ответим на вопрос: на что нужно обратить внимание, если вы хотите купить блок питания.

Особенности характеристик импульсных блоков питания.

В первую очередь, блоки питания делятся по функциональности преобразования. Одни блоки питания преобразуют электроэнергию таким образом, что на выходе получается стабилизированное напряжение при необходимой мощности — это AC-DC блоки питания. Другие преобразуют электроэнергию так, что на выходе получается стабилизированный ток постоянного значения в заданных диапазонах напряжения — это, так называемые, драйверы.

И те и другие блоки питания имеют определенную максимальную выходную мощность. Но, если в первом случае постоянным остается напряжение при возрастании тока в зависимости от мощности потребителей электроэнергии, то во втором случае постоянной остается сила тока, а в зависимости от мощности потребителей меняется напряжение на выходе. Диапазон изменения в драйверах ограничен, поэтому они распространены менее широко. Используются, в основном, в светотехнике, где заранее известны необходимые параметры тока.

Проще говоря, если вам нужен блок питания с необходимым током, например 700мА, при определенной мощности, то вам нужно выбирать драйвер. Если же вам нужен источник питания заданного напряжения и мощности, то нужен AC-DC блок питания.

При подборе блока питания важно учитывать его основные характеристики. С драйверами проще: все, что нужно о них знать, как правило, известно в рамках спецификации потребителя энергии. Встречаются драйверы в основном в составе готовых электротехнических изделий.

Чуть сложнее с AC-DC блоками питания. Современные блоки питания могут иметь различные характеристики выходного напряжения. Как правило, это: 5 вольт, 12 вольт, 24 вольта. Встречаются блоки питания и с другими выходными характеристиками: 3,3 вольта, 18 вольт, 32 вольта и прочие, но они менее распространены в отличие от первых, которые популярны в наружной и интерьерной рекламе и в декоративном освещении. Блоки питания необходимы, в большинстве случаев, для подключения светодиодных модулей, лент, линеек, для питания другой декоративной светотехники.

В зависимости от количества потребляемой электроэнергии и мощности подключаемых потребителей выбирается мощность блока питания. Тут необходимо учитывать, что при включении и выключении характеристики блока нестабильны, а также то, что в процессе работы в ту или иную сторону могут меняться характеристики входного электричества, поэтому блок подбирается с запасом по мощности, который составляет 1,2 — 1,3 от мощности подключаемых потребителей. Перегрузка блока по мощности может вывести его из строя или приведет к неправильному функционированию.

Другим важным критерием выбора, когда вы собираетесь купить блок питания, является область его использования. Это также актуально для драйверов. Блок может использоваться внутри помещения или на улице. Во втором случае он может быть размещен на стене или на горизонтальной плоскости, в тени или на солнце, может подвергаться, атмосферному воздействию в виде осадков снега и прочего, либо может быть размещен под крышей или козырьком. Все это влияет на то, с какой степенью защиты IP и в каком корпусе выбрать блок питания.

Для внутреннего использования, а также для размещения в закрытых щитках лучшим выбором будут блоки питания с защитой IP20, то есть не влагозащищенные, в защитном кожухе в виде сетки, исключающей прямой контакт с опасными элементами.

При выборе таких блоков питания следует обратить внимание на наличие EMI фильтра — это позволит избежать или свести к минимуму радиочастотные помехи, возникающие при работе блока питания. Иногда производители этим грешат в погоне за конкурентной ценой, поэтому покупая сравнительно недорогой блок питания, стоит уделить внимание этому вопросу.

Также может быть полезным наличие регулировки выходных параметров тока (в случае с драйверами) или напряжения, то есть наличие подстроечного резистора.

Иногда на выбор влияет размер блока питания. В настоящее время можно встретить блоки питания с одинаковыми характеристиками, но с большой разницей в габаритах. Меньшие по габаритам блоки, как правило, имеют в названии определения компакт (compact), слим (slim), экстра-слим (extra-slim). Меньшие габариты достигаются за счет развития технологий — более плотной компоновки и более совершенной элементной базы.

Часто блоки питания с защитой IP20 имеют активное охлаждение в виде вентилятора, работающего постоянно, либо срабатывающего при превышении определенной температуры. Удобством практически всех блоков в корпусах-сетках является достаточное количество винтовых контактов для подключения потребителей.

Для наружного использования нужны влагозащищенные блоки питания. Степень их защиты начинается с IP53. Это так называемые блоки rain proof или блоки с защитой от дождя. Представляют собой компромисс между влагозащищенными блоками и “сетками”, поскольку имеют неизолированные контакты, закрытые лишь крышкой, и должны располагаться только на стене в вертикальном положении. В местах, подверженных осадкам, их размещать не стоит.

Следующие по защищенности блоки питания выполнены в пластиковом или алюминиевом корпусе и могут иметь степень защиты IP66-67. Их можно размещать где угодно, но стоит учитывать, что пластик более подвержен деформации, поэтому в местах с прямым попаданием солнечных лучей блоки в алюминиевом корпусе предпочтительнее. Также блоки в пластиковых корпусах имеют ограничения по мощности: как правило, это максимум 150Вт. Как в варианте с пластиком, так и в варианте с алюминием, блок питания заполнен специальным составом, обеспечивающим герметичность и рассеивающим тепло. Открытых контактов у влагозащищенных блоков нет, вместо этого используются выводы в виде кабеля. Их может быть несколько для обеспечения необходимого суммарного сечения и удобства монтажа. Выводы подключены к одной силовой шине. Поэтому, при необходимости, они могут быть объединены.

Блоки питания в алюминиевых корпусах также, как и “сетки” могут быть выполнены в размерах compact, slim или extra-slim. Хотя, в зависимости от производителя, название может быть другим. Смысл в том, что это блок меньшего размера.

Покупая блок питания также нужно обращать внимание и на другие особенности. Производители блоков могут предлагать различные варианты защиты, от этого может зависеть цена на блок питания, но тот или иной вариант может быть полезным. У всех современных блоков существует защита от короткого замыкания. Полезной может быть защита от перегрузок, например Mean Well предлагает такую защиту, как Hiccup mode — при возникновении перегрузок блок питания, чтобы избежать перегрева переходит в режим редкой пульсации, пока характеристики перегрузок не придут в норму. В некоторых случаях критичен цвет блока питания — он может быть не обязательно белым или металлическим. Встречаются блоки питания черного цвета — это подойдет для тех мест, где светлый цвет блока бросается в глаза.

Особенностей и характеристик немало, но в них не так сложно разобраться, как кажется на первый взгляд. Зная эти особенности и руководствуясь нужными характеристиками, вы сможете без проблем подобрать и купить блок питания, наилучшим образом подходящий для ваших целей и задач.

Мы предлагаем более шестидесяти моделей блоков питания. При покупке блока питания у нас, мы всегда подробно ответим на все интересующие вас вопросы.

Блок питания системного блока технические характеристики

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

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

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

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

Характеристики блока питания

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Дополнительные характеристики блока питания

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

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

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

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

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

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

Основные характеристики блока питания

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

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

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

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

Характеристики блока питания

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

Дополнительные характеристики блока питания

Основные характеристики блока питания

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

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

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

Характеристики блока питания

Мощность, Вт

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

Разъемы блока питания (стандарты ATX12V, EPS12V)

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

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

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

Охлаждение блока питания

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

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

назначение и основные параметры выбора устройства

К основным составляющим компьютера относится блок питания, не менее важный, чем остальные элементы устройства. При этом выбирать его придется достаточно тщательно, потому что хороший блок питания ПК сможет обеспечить работу нескольким поколениям систем. Стоит брать во внимание этот факт перед совершением покупки, так как данный прибор оказывает прямое влияние на работу всего устройства.

Назначение БП

Его главной функцией является обеспечение электропитания, требующегося для работы всех частей компьютера. Основное напряжение обычно составляет +12 В., +5 В., а также бывает и напряжение -12 В., -5 В. Еще одно назначение БП — это выполнение гальванической развязки между сетью и элементами ПК. Это требуется для того, чтобы устранить токи утечек, благодаря чему во время эксплуатации прибор не бьется током и не допускает возникновения паразитных токов при работе с сопряженным оборудованием.

Чтобы выполнить гальваническую развязку, требуется использовать трансформатор, который обладает необходимым числом обмоток. При этом сегодня для питания современных ПК требуется достаточно большая мощность. Вот почему, чтобы сделать это, пришлось бы применять трансформатор, который бы много весил и был бы некомпактный по размеру . Но благодаря тому, что с ростом частоты тока питания трансформатора для образования такого же магнитного потока понадобится меньшее число витков с меньшим сечением примененного магнитопровода, БП, созданные с помощью преобразователя, оказываются небольшие и легкие.

Основные параметры, которые нужно учитывать при выборе

Применяемый блок питания должен справляться со следующими функциями и иметь такие особенности:

создавать стабильное напряжение на выходе. В идеале оно должно быть прерывистое, то есть гуляющее в пределе 0,5 В;
обладать хорошей системой деления линии, так как плохая может приводить к возникновению копоти на платах;
установленные компоненты должны быть выполнены из качественных материалов, так как обычно поломки БП происходят из-за дешевых конденсаторов, а также отсутствия предохранителей.

Если перечисленные условия не соблюдены, то подобные дешевые приборы способны вылетать из установленных значений на 2 В, что в итоге будет приводить к перегрузке компьютера без видимых на то причин.

Характеристики блоков питания

Мощность — это основной параметр, который должен совпадать с суммарной мощностью, потребляемой всеми комплектующими ПК, а при нормальном выборе она должна превышать это значение минимум на 100 Вт. При несоблюдении данного условия во время пиковой нагрузки компьютер может перезагружаться или блок питания сгорит, а с ним и ряд деталей гаджета.

И последнее, на что стоит обратить внимание перед покупкой — это вес БП. Качественный блок питания не может весить меньше 2 кг., ведь это может свидетельствовать о том, что производитель сэкономил на комплектующих.

Выгодную покупку такого прибора поможет сделать ресурс сравнения цен Прайс.юа, где можно найти самые актуальные предложения.

Блок питания — Системный блок

Компьютерный блок питания (или, сокращенно, блок питания, БП) — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электроэнергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.

Основной принцип работы блока питания

Основной принцип работы импульсных блоков питания заключается в выпрямлении сетевого напряжения с последующим преобразованием его в переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое понижается трансформатором до нужных значений, выпрямляется и фильтруется.Таким образом, основную часть схемы любого компьютерного блока питания, можно разделить на несколько узлов, которые производят определённые электрические преобразования.

Основные узлы блока питания

Сетевой выпрямитель. Выпрямляет переменное напряжение электросети (110/230 вольт).
Высокочастотный преобразователь (Инвертор). Преобразует постоянное напряжение, полученное от выпрямителя в высокочастотное напряжение прямоугольной формы. К высокочастотному преобразователю отнесём и силовой понижающий импульсный трансформатор. Он понижает высокочастотное переменное напряжение от преобразователя до напряжений, требуемых для питания электронных узлов компьютера.
Узел управления. Является «мозгом» блока питания. Отвечает за генерацию импульсов управления мощным инвертором, а также контролирует правильную работу блока питания (стабилизация выходных напряжений, защита от короткого замыкания на выходе и пр.).
Промежуточный каскад усиления. Служит для усиления сигналов от микросхемы ШИМ-контроллера и подачи их на мощные ключевые транзисторы инвертора (высокочастотного преобразователя).
Выходные выпрямители. С помощью выпрямителя происходит выпрямление — преобразование переменного низковольного напряжения в постоянное. Здесь же происходит стабилизация и фильтрация выпрямленного напряжения.

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

Характеристики блока питания.

Основной характеристикой БП является его мощность. Она должна быть равна суммарной мощности, которую потребляют комплектующие ПК при максимальной вычислительной нагрузке, а при нормальном выборе, т.е при адекватном покупателе, хорошо, если она превышает этот показатель на 100 Вт и более. В противном случае компьютер может выключаться в моменты пиковой нагрузки, перезагружаться или, что гораздо хуже, блок питания сгорит, а если, сгорая, подаст (на материнку, винчестеры, DVD±RW) высокое напряжение, то в «мир иной» он отойдет не один, а обязательно в дружной кампании этих устройств (частая практика).

Одна из таких программ — Power Watts PC, бесплатная, русскоязычная и вполне адекватнаяВы можете самостоятельно сделать ориентировочные расчеты мощности, которая необходима для питания Вашего компьютера. Каждый компонент системы потребляет какое-то количество энергии, сложив значения энергопотребления для всех комплектующих внутри корпуса ПК, и добавив 20% про запас, Вы получите желаемую мощность блока питания. Кроме того, в Интернете можно найти специальные «программы-калькуляторы», для расчетов такого рода.Как уже говорилось и Вы сами поняли, этот калькулятор позволяет рассчитать мощность блока питания для ПК любой конфигурации.Интерфейс программы прост и понятен, поэтому Вы без труда разберетесь в ней и рассчитаете необходимую мощность.

КПД(Коэффициент полезного действия)

Высокая мощность, сама по себе не гарантирует качественной работы. Помимо нее, имеют значение и другие параметры, например – КПД. Этот показатель говорит о том, какая доля потребляемой блоком питания энергии из электрической сети достается комплектующим компьютера. Чем выше КПД, тем меньше греется блок питания (и нет необходимости усиленного охлаждения с помощью шумного вентилятора), т.е. более эффективно преобразует энергию из электрической розетки в заявленные ватты и, конечно, тем меньше расходует энергии впустую, на обогрев.

КПД блока питания оценивается своей системой медалей — стандарт «80 PLUS»

.Этот стандарт подразумевает несколько уровней эффективности: Platinum, Gold, Silver и Bronze, и спецификации каждого из них, имеют собственный набор требований. Разумеется, блоки питания «80 PLUS Platinum» или «80 PLUS Gold» будут более эффективными (КПД 90% и выше), чем их обычные собратья, но они и стоят дороже. Поэтому здесь лучше воспользоваться правилом — выбирайте модель с сертификацией «80 PLUS», а уровень «медали» подбирайте, исходя из вашего бюджета (но не ниже бронзы).Кроме всего прочего, информация по всем модулям стандарта «80 PLUS», доступна на сайте организации 80plus.org. Производители сертифицируют по нему заведомо качественные модели, поскольку блоки питания с дешёвой схемотехникой просто не пройдут по критериям. Именно по этой причине данный сертификат является дополнительной гарантией качества, т.е ищите БП с ним.

Power Factor Correction

Значительно поднять КПД («бэпэшника») позволяет модуль PFC, что по-русски означает «коррекция фактора мощности». Модуль PFC — специальный элемент, предназначенный для коррекции коэффициента мощности и направленный на защиту сети. PFC условно делится на активный (Active) и пассивный (Passive).Рекомендуем покупать блоки питания с PFC (они позволяют добиться высокого уровня КПД — до 95%), причем активным (Active), ибо APFC, дополнительно выравнивает входное напряжение, что в свою очередь позволяет стабильно работать всем устройствам, выводящим аналоговый сигнал из компьютера.Заметим, что модели с APFC немного дороже, чем их «пассивные собратья», но разница в эффективности, позже отразится в Ваших счетах за электроэнергию.

Максимальная сила тока на отдельных линиях

Общая мощность блока питания складывается из мощностей, которые он может обеспечить на отдельных линиях питания. Если нагрузка на одну из них превысит допустимый предел, то система потеряет стабильность, даже если суммарная потребляемая мощность будет далека от номинала. Всего (как Вы уже знаете) существуют три линии 12В; 5В и 3.3В; чуть подробнее о них.12-вольт подается, прежде всего, на мощные потребители электроэнергии – видеокарту и центральный процессор. Блок питания должен обеспечивать на этой линии как можно большую мощность. Для питания высокопроизводительных видеокарт используются две 12-вольтовые линии. Линии с напряжением 5В снабжают питанием материнскую плату, жесткие диски и оптические приводы ПК. Линии на 3.3В, идут только на материнскую плату и обеспечивают питанием оперативную память.Также стоит сказать, что нагрузка на линии в современных системах, как правило, неравномерна и здесь стоит учитывать, что «тяжелее» всех приходится 12-вольтовому каналу, особенно в конфигурациях с мощными видеокартами, однако про линии 5В/3.3В также забывать не стоит, их суммарный ток не должен превышать 30% от общего тока блока питания.

При указании габаритов БП производители, как правило, ограничиваются обозначением форм-фактора, который должен отвечать стандарту ATX 2.X. Смотрите это на самом блоке питания (стрелка 1 на изображении) или на прилагающейся к нему документации. Также при покупке советуем сравнивать его габариты с размерами «посадочного места» в корпусе вашего ПК. Обратите внимание, если на корпусе стоит надпись «noise killer» (стрелка 2 на изображении), то вентилятор вращается по возможности медленно, что снижает уровень звука. Скорость же вращения регулируется специальным температурным датчиком.

Старый блок питания (стандарт АТ), который включает и выключает компьютер при помощи обычного сетевого выключателя, далеко не самый лучший вариант. Сейчас его покупку можно оправдать только тем, что у вас дома «древняя» машина, в которую физически нельзя вставить более современный модуль.Лучше выбирать АТХ-устройство, которое работает только после команды материнской платы. Такая технология дает возможность убрать из блока высоковольтный провод и улучшить безопасность. Даже если блок АТХ сгорит, вероятность, что пострадает что-то еще, намного ниже. В свою очередь АТХ стандарт насчитывает несколько разных модификаций. Версия АТХ 2.03, выпускается для мощных компьютеров с большим потреблением энергии.

Система Cable-managment.

Это название объединяет способ подключения кабелей к блоку питания. Суть технологии в том, что к модулю подключаются только нужные кабели, идущие в комплекте поставки.

Например, блок обладает множеством кабелей, которые позволяют подключить, скажем, от 3 до 5 жестких дисков, до 2—3 видеокарт и т.п. Но ведь обычно в компьютере установлено максимум три винчестера и одна видеокарта. В этом случае получается, что все эти неиспользуемые кабели просто висят в системном блоке и только мешают охлаждению, т.к. затрудняют циркуляцию воздуха. Технология модульного подключения кабелей позволяет, по мере необходимости, подключать только нужные в данный момент кабели, а ненужные оставлять «вне». У таких модулей несъемными являются только основные кабели, например, для питания системной платы, процессора и один кабель для дополнительного питания видеокарты.

БП должен не только обеспечивать необходимую мощность, но и правильно подводить напряжение ко всем компонентам, а для этого нужны соответствующие разъемы.Например, разъемов Molex должно быть хотя бы не меньше шести штук (хотя можно расширять спец.разветвителем, но его надо покупать). В компьютере с двумя жесткими дисками и парой оптических приводов уже задействованы четыре таких разъема, а к Molex могут подключаться и другие устройства – например, корпусные вентиляторы и «древние» видеокарты с интерфейсом AGP. Длина кабелей питания должна быть достаточной для того, чтобы они могли дотянуться до всех необходимых разъемов. Еще одна немаловажная дополнительная опция, наличие которой крайне желательно, – оплетка у кабеля.Она, во-первых, существенно упрощает монтаж компьютера и подключение новых устройств, а во-вторых, позволяет избежать зажимов и переломов кабелей вследствие их запутывания.

Охлаждение и шум

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

Некоторые модели позволяют пользователю самому определять скорость вращения вентилятора с помощью регулятора на задней стенке, также есть модели, которые продолжают «прокачивать» воздух спустя некоторое время после выключения компьютера. Благодаря этому, компоненты компьютера быстрее остывают после работы.

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

Время наработки на отказ

Как правило, гарантия в N-ое количество часов работы – один из признаков качественного изделия. Да, такие модели стоят несколько дороже, но зато производитель определяет гарантированное время работы устройства. Оптимальным вариантом здесь является срок 3—5 лет. Информация об этом содержится в руководстве по эксплуатации, а так же продублирована на упаковке.

Выбор блока питания компьютера, требования и характеристики

Блок питания (БП) для мощного, крутого производительного компьютера — важная вещь. От него зависит стабильность работы и надежность. Эта статья поможет правильный выбор блока питания компьютера, его параметров. Поможем сориентироваться среди множества моделей и производителей 2021 г.

Основные характеристики блоков питания

Выбор блока питания компьютера невозможно осуществить без знания его главных характеристик.

Мощность по каждому из напряжений. Основная мощность сейчас потребляется по напряжению +12В. Сумма по всем напряжениям является общей мощностью блока питания, которая указывается в обозначениях и прайс-листах.

Максимальный ток по каждому из напряжений.

Коэффициент стабилизации показывает на сколько хорошо блок держит напряжение при разных нагрузках.

Коэффициент пульсации выходного напряжения при разных нагрузках.

Уровень шума измеряется в децибелах, важен для подбора блока питания в малошумящем компьютере. Обычно за шум отвечает вентилятор. Чем качественнее он выполнен, чем больше он и чем медленнее вращение, тем меньше уровень шума. Совсем бесшумные блоки питания вообще не используют вентиляторов, однако имеют небольшую мощность.

КПД блока питания

Коэффициент полезного действия. Чем он выше, тем меньше греется блок питания, тем выше его экономичность. Обычно для повышения КПД используют схемы активной коррекции реактивной мощности (active PFC), а также качественные ключевые элементы (транзисторы с высокой скоростью переключения и низким сопротивлением канала). Качественные блоки питания имеют сертификацию «80 plus» и имеют КПД выше 80%. Начальный уровень соответствует бронзовому сертификату, затем идет серебряный, далее золотой и платиновый (выше 90%).

КПД блоков питания 80 PLUS

Тип БП	Нагрузка
	20 %	50 %	100 %
80 PLUS	80 %	80 %	80 %
80 PLUS Bronze	81 %	85 %	81 %
80 PLUS Silver	85 %	89 %	85 %
80 PLUS Gold	88 %	92 %	88 %
80 PLUS Platinum	90 %	94 %	91 %
80 PLUS Titanium	94 %	96 %	91 %

Разъемы в блоке питания

Число штекеров для подключения SATA устройств, видеокарт с 6 или 8 -контактными разъемами. Важно, чтобы блок питания имел достаточную длину кабелей. Это необходимо для подключения устройств в большом корпусе.

В некоторых блоках питания кабели подключаются через разъемы. В наборе есть кабели разной длины.

Уровни защиты блока питания

Надежность работы компьютера зависит от уровней защиты, которые обеспечивает блок питания. Чем больше уровней защиты у блока питания, тем лучше. Тем меньше вероятность повреждения компьютера и блока питания.

SCP — Short Circuit Protection — защита от КЗ (короткого замыкания)
OCP — Over Current Protection — защита от большого тока
UVP — Under Voltage Protection — защита от пониженного напряжения
OVP — Over Voltage Protection — защита от повышенного напряжения
NLO — No Load Operation — работа на холостом ходу без нагрузки
OLP — Overload Protection — защита от перегрузок
OTP — Overheating Protection — защита от перегрева

В качественном блоке питания этот набор присутствует.

Расчет мощности блока питания

Мощность БП должна быть достаточной для работы компьютера при максимальной нагрузке. Но самое главное, большая часть этой мощности должна падать на +12В и +5В.

Основными потребителями мощности в компьютере являются видеокарта и процессор.

Современные 2х-ядерные процессоры потребляют мощность до 65 W, 4х-ядерные и 6ти-ядерные до 125W. При разгоне эта величина может вырасти да 50%. Материнская плата потребляет до 30W. На разгон можно прибавить 10-15W. Остальные компоненты имеют малое потребление: жесткие диски до 10W, DVD до 10W, память до 5W, кулеры до 2W.

Игровая видеокарта среднего уровня потребляет до 200W, топового сегмента — до 375W. На каждую видеокарту есть спецификация. В ней указана ее максимальное потребление. Это значение и нужно подставлять при расчете общей необходимой мощности. Если к полученной цифре прибавить 50-70W для запаса, то получим искомую мощность БП. Не стоит прибавлять больше, потому что большой запас сильно удорожит стоимость.

Энергопотребление видеокарт NVIDIA можно посмотреть здесь.

Старые карты NVIDIA 9000 серии не потребляли больше 105Вт. Например, видеокарта GF 9800GT потребляла 105Вт, NVIDIA рекомендовала БП не менее 400 Вт., ставили обычно 500 Вт.

Как выбрать блок питания компьютера

Убедиться в качественности БП можно следующим образом. Каждый «приличный» блок питания проходит сертификацию в Underwriters Laboratories. По окончании этой сертификации блоку присваивается номер UL, который можно прочитать на его этикетке. По этому номеру на сайте http://www.ul.com можно найти производителя, а также характеристики данного блока питания.

К тому же, фирменные блоки питания имеют хорошие характеристики. Известные фирмы следят за качеством, чего нельзя сказать про NONAME. Использовать БП NONAME не рекомендуется в дорогих компьютерах.

Наиболее известными фирмами-производителями БП являются FSP, Power Man, Chieftec, Antec, Cooler Master, Thermaltake, OCZ. Однако многие «приличные» фирмы выпускают качественные блоки питания на заказ под торговой маркой заказчика. Поэтому можно купить достойный блок питания дешевле «брендового».

Грубо и косвенно оценить качество БП можно по весу и температуре выдуваемого воздуха на холостом ходу.

Если Вам нужны подбор и сборка компьютера для игр, обращайтесь к нашим менеджерам. Они помогут Вам правильно скомпоновать детали компьютера.

При ремонте компьютеров в Москве сервисный центр Комплэйс использует только качественные проверенные блоки питания. Мы понимаем значение БП в компьютере!

БЛОКИ ПИТАНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

Для работы бытовой и промышленной техники, от компьютеров и холодильников до станков и автоматизированных узлов сборки, необходима электрическая энергия с подходящими параметрами: напряжением, частотой и силой тока.

Чтобы обеспечить нормальное функционирование — или хотя бы правильное отключение — приборов при выходе из строя сети, к которой они подключены, используются источники вторичного электропитания, или блоки питания. Как они устроены и каких видов бывают, будет рассказано ниже.

НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВ

Блок питания постоянного тока — это прибор, преобразующий исходные параметры электросети в требуемые для работы подключённых к ней технически сложных устройств. Чаще всего речь идёт о снижении и выпрямлении напряжения — именно оно имеет критическое значение для сохранности оборудования.

Второе назначение блоков питания — обеспечения работы устройств при временном отключении основной сети. Такое оборудование исполняет одновременно функции трансформатора и аккумулятора и при возобновлении электрического питания автоматически подзаряжается от сети.

Наконец, трансформаторные блоки питания могут использоваться и для соединения двух цепей в «опасных» точках — например, в местах с повышенной влажностью, наличием в воздухе проводящих или химически активных частиц и так далее.

Устройство в этом случае необязательно должно быть понижающим — часто коэффициент преобразования равен единице: и на входе, и на выходе вольтметр сохраняется среднее значение в 220 вольт.

Обычно один прибор выполняет сразу несколько функций: это и трансформатор, и аккумулятор, и изолированный «посредник»; чтобы дать пользователю возможность проверять и регулировать выходные параметры электричества, производителя снабжают устройства индикаторами напряжения, силы тока и (или) мощности, тумблерами и плавными переключателями.

Универсального сетевого блока питания не существует: такое устройство было бы крайне сложным в исполнении и ремонте, а кроме того, отличалось бы большой массой и высокой стоимостью.

РАЗНОВИДНОСТИ ПРИБОРОВ

Основные виды блоков питания:

линейные;
импульсные.

В состав устройств первого типа непременно входят трансформатор, конвертирующий исходное напряжение в более низкое, и выпрямитель, преобразующий переменный ток стандартной частоты (в России — около 50 герц) в постоянный, требуемый для работы бытовой или промышленной техники.

Дополнительными составляющими являются фильтр, предназначенный для нивелирования всплесков и провалов напряжения, стабилизатор, высокочастотный фильтр и защита от коротких замыканий.

Все эти компоненты позволяют получить на выходе идеально ровный сигнал, что особенно важно для чувствительных электроприборов: чем «чище» подаваемый на них ток, тем дольше они могут прослужить.

Плюсы линейных приборов:

простота устройства и ремонта;
повышенная надёжность;
минимальный, вплоть до нулевого, процент помех и колебаний в выходном сигнале;
доступность — трансформаторные устройства стоят сравнительно недорого.

Минусы линейных преобразователей:

габаритность — занимают как минимум в два раза больше места, чем импульсные;
массивность — характеристики используемых составляющих не позволяют сделать трансформаторные блоки лёгкими;
невысокий КПД — потери энергии в сети с подключённым устройством составляют не менее 15%.

В импульсных, или инверторных блоках питания происходят более сложные преобразования: сначала переменный ток преобразуется в постоянный, а затем формируются импульсы высокой частоты, подаваемые, через малогабаритный высокочастотный трансформатор, на выпрямитель и фильтр ВЧ, затем выход.

Таким образом, устройства гарантируют более качественный переменный ток с отсутствием недопустимых перепадов, а преобразование его в постоянный осуществляется уже в «принимающих» приборах.

Основными элементами импульсных приборов являются:

малогабаритные первичные преобразователи переменного напряжения в постоянное;
стабилизаторы, работающие по принципу отрицательной обратной связи и гарантирующие «ровный» результирующий сигнал;
низкочастотные фильтры, обеспечивающие отсутствие помех на выходе.

К дополнительным компонентам относятся иные или дублирующие фильтры, защита от короткого замыкания и нулевой нагрузки, а также трансформаторы выходного переменного сигнала в постоянный.

Плюсы импульсных устройств:

небольшие габариты — такие устройства как минимум в два раза меньше линейных;
небольшая масса — весят инверторные блоки сравнительно немного;
высокий КПД — потери при включении оборудования в сеть лежат в диапазоне 2…10%.

Минусы импульсных приборов:

сложность устройства и ремонта;
большая, по сравнению с линейными блоками, стоимость;
высокочастотные помехи, отрицательно сказывающиеся на работе чувствительных приборов.

В настоящее время и линейное, и импульсное оборудование оснащено стабилизаторами, позволяющими получить на выходе ровный, без резких скачков, сигнал. Стабилизированный блок питания продлевает срок службы бытовой и промышленной техники, а также, даже без использования дополнительной защиты, снижает риск короткого замыкания в сети.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ

К основным параметрам блоков питания, линейных или импульсных, относятся:

мощность;
выходное напряжение;
сила тока на выходе;
коэффициент полезного действия;
наличие дополнительных опций;
габариты и масса;
стоимость.

Мощность.

Мощность измеряется в ваттах или, по сохранившейся традиции, в вольт-амперах. Максимальное значение, которое может выдать устройство на выходе, обязательно указывается в его характеристиках; в идеале оно должно на 15–30% превышать суммарную потребляемую мощность всех подключённых к сети через блок питания приборов.

Например, если для работы первого изделия требуется 15 Вт, второго — 6 Вт, а третьего — 9 Вт, мощность стабилизированного блока питания должна составлять: (15 + 6 + 9)×(1,15…1,30), то есть от 34,5 до 39 ватт. Устройства, выдающие большие значения, использовать можно; меньшие — нет.

Кроме того, нужно принимать во внимание требования электротехнических изделий к пусковой мощности.

У холодильников, насосов и ряда других устройств она может превышать постоянную более чем в пять раз, что необходимо закладывать в расчёты.

Если для запуска первого из перечисленных в примере выше приборов требуется мощность, в три раза превышающая потребляемую в ходе функционирования, расчёты будут выглядеть следующим образом: (15×3 + 6 + 9)×(1,15…1,30), то есть требуемая мощность оборудования должна составлять от 69 до 78 ватт.

Устройство, выдающее только номинальные 60 Вт, может оказаться недостаточно эффективным — или владельцу придётся на время пуска отключать другие два электроприбора.

Выходное напряжение.

Поскольку значение напряжения на входе не зависит от воли пользователя и в бытовой сети составляет приблизительно 220 В, с существенными колебаниями в меньшую или большую сторону, значение имеет лишь выходной параметр. Он может быть единственным (например, 12 В) или переключаемым — от 6 до 20 вольт или в любом другом предусмотренном производителем диапазоне.

В отличие от мощности, подбирать выходное напряжение нужно по ближайшему значению, не обязательно в большую сторону. Если для функционирования техники нужно 12,3 В, а в наличии имеются устройства с показателями 12 и 16 вольт, отдать предпочтение следует первому.

Хотя не все приборы требуют стабилизации напряжения, выбирать нужно устройства с этой функцией; они универсальны и подходят для любой техники, в то время как использование блока без стабилизатора может привести к выходу дорогостоящего оборудования из строя.

Выходная сила тока.

Этот параметр прямо связан с мощностью и напряжением, а потому зачастую не указывается. При подборе оборудования по силе тока нужно, как и в случае с мощностью, просуммировать потребляемые подключённой аппаратурой значения и прибавить к результату 15–30%

Например, если для работы первого прибора требуется 2 А, второго — 0,5 А, а третьего — 6 А, блок питания должен выдавать как минимум: (2 + 0,5 + 6)×(1,15…1,30), то есть от 9,8 до 11,1 ампера. По аналогии с ранее приведёнными расчётами нужно учитывать и пусковые значения, часто превышающие рабочие.

С целью упростить подбор оборудования можно руководствоваться эмпирическим правилом: если требуемое значение силы тока менее 5 А, нужно выбирать трансформаторный блок; если более — импульсный.

Коэффициент полезного действия.

Тут всё просто: чем выше КПД, тем эффективнее прибор и тем меньше потери электроэнергии в сети. Высокая стоимость блоков питания с КПД 95…98% со временем окупится экономией на потребляемом токе — а значит, приобретение устройства с максимальным параметром имеет смысл.

Дополнительная защита.

Наличие в устройстве блока защиты от перегрузок, полной разрядки, короткого замыкания, перегревания в ходе работы, резких скачков напряжения и повышения силы тока увеличивает стоимость изделия, зато даёт владельцу почти стопроцентную гарантию безопасности.

В одном блоке питания не обязательно должны присутствовать все компоненты; к обязательным можно отнести защиту от перегрузок, короткого замыкания (для инверторных и трансформаторных устройств) и перегревания (для линейных).

При выборе устройства следует обращать внимание на наличие регуляторов выходных параметров (плавных или ступенчатых), индикаторов, показывающих входных и выходные параметры тока (шкальных или цифровых), а также работу от сети или в автономном режиме (светодиодных), и возможности ручного разрыва сигнала (обычно реализуется в виде тумблера).

Чем больше информации сможет владелец получить о состоянии блока питания, тем безопаснее будет его работа и тем меньше риск преждевременного выхода из строя, «вылета» сети или короткого замыкания с последующим возгоранием.

Габариты и масса.

Здесь, как и в случае с КПД, всё прозрачно: чем компактнее и легче блок питания, тем он удобнее в эксплуатации — но, как правило, тем больше за него придётся заплатить.

Указанные параметры не являются краеугольными: если условиями работы являются большая мощность и высокий КПД, устройство просто не может быть слишком маленьким, тем более если подразумевается наличие в нём дополнительных функций.

Стоимость.

Наиболее дорогими и качественными в отношении выходного сигнала являются промышленные блоки питания; но если пользователю необходимо обеспечить работу компьютера, телевизора и видеопроигрывателя, никакой необходимости в излишних тратах нет. Достаточно найти подходящий по перечисленным выше параметрам прибор — и, сравнив цены, выбрать идеальную модель.

* * *

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Характеристики источника питания — Материалы для изучения электроники и связи

Любой источник питания в идеале должен иметь следующие характеристики.

1. Величина выходной мощности должна быть представлена точно и точно.
2. Содержание пульсации на выходе должно быть нулевым.
3. Выходное напряжение должно иметь высокую стабильность независимо от тока нагрузки и изменений сетевого напряжения.
4. Импеданс источника должен быть нулевым.
5. Он должен быть портативным.

Источники постоянного напряжения:

Ниже приведен список источников постоянного напряжения и показано применение типа источника:


Первичные ячейки (сухая ячейка)	Для использования в приложениях с низким энергопотреблением, таких как радиоприемники, калькуляторы, мультиметры, магнитофоны и т. Д.
Вторичные элементы (влажные батареи)	Для использования в качестве резервных батарей для усилителей PA, инверторов, ИБП и т. Д.
Акалиновые батареи	Источники малой мощности, в основном портативные.
Никель-кадмиевые элементы	Для больших токов нагрузки.
Литий диоксид серы	Для требований по току большой нагрузки
Литий-йодные элементы	Для требований по току большой нагрузки
Стандарт напряжения постоянного тока	Для калибровки приборов
Лабораторный блок питания	Для проведения лабораторных экспериментов
Источники питания от сети	Для приложений с низкой, средней и высокой мощностью
Источники бесперебойного питания	Вычислительные центры, телефонные станции, передатчики, микроволновые станции, ретрансляторы и т. Д.

Источник питания:

Обычно используемый источник питания с электронными схемами — это сетевой источник питания.В этом случае сетевое напряжение используется в трансформаторе или напрямую для работы выпрямителя. Выпрямленный выход будет отфильтрован с использованием схемы фильтра, которая устраняет пульсации выпрямленного выхода. На выходе блока питания будет пульсирующий однонаправленный ток. Блок-схема блока питания представлена на рисунке.

Блок-схема сетевого источника питания

Обобщенная структурная схема каскада питания представлена на рисунке.Трансформатор изолирует нагрузку от заземления электросети. Он обеспечивает либо повышающее, либо понижающее напряжение во вторичной обмотке. На вторичной обмотке трансформатора могут быть предусмотрены ответвители или центральный ответвитель.

Выпрямитель преобразует переменный ток в пульсирующий однонаправленный ток. Чаще всего в качестве выпрямительных схем используются двухполупериодные выпрямительные или мостовые схемы.

Переменная составляющая выпрямленного напряжения называется пульсирующим напряжением. Пульсации не должно быть, и их следует свести к минимуму.Схема фильтра используется для фильтрации пульсаций, содержащихся на выходе выпрямителя.

Сопутствующий резистор подключен к выходным клеммам выпрямителя, чтобы обеспечить небольшую нагрузку на источник питания. Это помогает поддерживать постоянное напряжение на выходе выпрямителя. Кроме того, это может быть делитель напряжения для отвода различных напряжений, требуемых в соответствии с условиями цепи.

Величина выходного напряжения и величина тока, который может потребляться от источника питания, зависят от конструкции источника питания и требований схемы.

Характеристики блока питания

: часто задаваемые вопросы | Силовая электроника

Как характеристики источника питания влияют на электронную систему?

Характеристики источника питания влияют на производительность и конструкцию электронной системы. Среди важных характеристик источника питания — эффективность в указанном диапазоне температур. Кроме того, существуют важные функции, которые защищают источник питания и его нагрузку от повреждений, таких как перегрузка по току на выходе, перегрев, пусковой ток и перенапряжение на выходе.Кроме того, существуют рабочие параметры источника питания, такие как дрейф, динамический отклик, линейное регулирование и регулирование нагрузки, которые могут повлиять на работу системы.

Как эффективность блока питания влияет на работу электронной системы?

Рис. 1. Типичный график эффективности источника питания.

Эффективность источника питания определяет тепловые и электрические потери в системе, а также количество необходимого охлаждения. Кроме того, это влияет на физические размеры корпуса как источника питания, так и конечной конечной системы.Кроме того, это влияет на рабочие температуры компонентов системы и, как следствие, на надежность системы. Эти факторы влияют на определение общей стоимости системы, как оборудования, так и поддержки на месте. Таблицы данных источника питания обычно включают график зависимости КПД от выходного тока, как показано в Рис. 1 . Этот график показывает, что эффективность зависит от приложенного напряжения источника питания, а также от выходного тока нагрузки.

Эффективность, надежность и рабочая температура взаимосвязаны.В технических паспортах источников питания обычно указываются конкретные требования к воздушному потоку и радиатору. Например, рабочая температура окружающей среды влияет на выходной ток нагрузки, с которым источник питания может надежно справиться. Кривые снижения номинальных характеристик источника питания (, , рис. 2, , ) показывают его надежный рабочий ток в зависимости от температуры. Рис. 2 показывает, с какой силой тока источник питания может безопасно выдерживать, если он работает с естественной конвекцией, или 200 LFM и 400 LFM.

Инжир.2. Типичные кривые снижения номинальных характеристик источника питания.

Какие рабочие функции защищают источник питания?

Есть несколько других характеристик, которые влияют на работу блока питания. Среди них есть те, которые используются для защиты поставок, в том числе:

Перегрузка по току: Режим отказа, вызванный выходным током нагрузки, превышающим указанный. Он ограничен максимальной допустимой токовой нагрузкой источника питания и контролируется внутренними схемами защиты.В некоторых случаях это также может повредить блок питания. Короткие замыкания между выходом источника питания и землей могут создавать токи в системе, которые ограничиваются только максимальной допустимой токовой нагрузкой и внутренним сопротивлением источника питания. Без ограничения этот высокий ток может вызвать перегрев и повредить источник питания, а также нагрузку и ее межсоединения (дорожки на печатной плате, кабели). Поэтому большинство источников питания должны иметь ограничение по току (защиту от перегрузки по току), которое срабатывает, если выходной ток превышает указанный максимум.

Перегрев: Необходимо не допускать превышения температуры, превышающей указанный предел для источника питания, иначе это может вызвать сбой источника питания. Чрезмерная рабочая температура может повредить источник питания и подключенные к нему цепи. Поэтому во многих источниках питания используется датчик температуры и связанные с ним цепи для отключения источника питания, если его рабочая температура превышает определенное значение. В частности, полупроводники, используемые в источниках питания, уязвимы к температурам, превышающим указанные пределы.Многие источники питания включают защиту от перегрева, которая отключает подачу, если температура превышает указанный предел.

Перенапряжение: Этот режим отказа возникает, если выходное напряжение превышает заданное значение постоянного тока, что может вызвать чрезмерное постоянное напряжение, которое повреждает цепи нагрузки. Обычно нагрузки электронных систем могут выдерживать перенапряжение до 20% без каких-либо необратимых повреждений. Если это необходимо, выберите источник, который минимизирует этот риск. Многие источники питания включают защиту от перенапряжения, которая отключает питание, если выходное напряжение превышает заданное значение.Другой подход — ломовой стабилитрон, который проводит достаточный ток на пороге перенапряжения, чтобы активировать ограничение тока источника питания и выключиться.

Мягкий пуск : ограничение пускового тока может потребоваться при первом включении питания или при «горячей» замене новых плат. Обычно это достигается с помощью схемы плавного пуска, которая замедляет начальный рост тока, а затем обеспечивает нормальную работу. Если его не лечить, пусковой ток может генерировать высокий пиковый зарядный ток, который влияет на выходное напряжение источника питания.Если это важное соображение, выберите источник питания с этой функцией.

Блокировка при пониженном напряжении : Известная как UVLO, она включает питание, когда оно достигает достаточно высокого входного напряжения, и отключает питание, если входное напряжение падает ниже определенного значения. Эта функция используется для источников питания, работающих как от электросети, так и от батареи. При работе от батарейного источника питания UVLO отключает источник питания (а также систему), если батарея разряжается настолько, что снижает входное напряжение источника питания до слишком низкого уровня для обеспечения надежной работы.

Коррекция коэффициента мощности (PFC): Применимо только к источникам питания ac-dc . Взаимосвязь между напряжением линии переменного тока и током называется коэффициентом мощности. Для чисто резистивной нагрузки на линии питания напряжение и ток совпадают по фазе, а коэффициент мощности равен 1,0. Однако, когда источник питания переменного и постоянного тока размещается на линии электропередачи, разность фаз напряжение-ток увеличивается, а коэффициент мощности уменьшается, поскольку процесс выпрямления и фильтрации входного переменного тока нарушает соотношение между напряжением и током в линии электропередачи.Когда это происходит, это снижает эффективность источника питания и генерирует гармоники, которые могут вызвать проблемы для других систем, подключенных к той же линии питания. Цепи коррекции коэффициента мощности (PFC) изменяют соотношение между напряжением и током линии электропередачи, делая их ближе к синфазным. Это улучшает коэффициент мощности, уменьшает гармоники и повышает эффективность источника питания. Если важны гармоники в линии питания, выберите источник питания с коррекцией коэффициента мощности, имеющий коэффициент мощности 0,9 или выше.

Электромагнитная совместимость (EMC): В изготовленных источниках питания должны использоваться методы проектирования, обеспечивающие электромагнитную совместимость (EMC) за счет минимизации электромагнитных помех (EMI). В импульсных источниках питания постоянное напряжение преобразуется в прерывистый или импульсный сигнал. Это заставляет источник питания генерировать узкополосный шум (EMI) на основной частоте частоты переключения и связанных с ней гармоник. Чтобы уменьшить шум, производители должны минимизировать излучаемые или кондуктивные излучения.

Производители блоков питания могут минимизировать излучение электромагнитных помех, заключив блок питания в металлический ящик или нанеся на корпус металлическое покрытие распылением. Производители также должны обращать внимание на внутреннюю компоновку источника питания и проводку, входящую и выходящую из источника, которые могут создавать электрические помехи.

Большая часть кондуктивных помех в линии питания является результатом работы главного переключающего транзистора или выходных выпрямителей. Благодаря коррекции коэффициента мощности и правильной конструкции трансформатора, подключению радиатора и конструкции фильтра производитель источника питания может снизить кондуктивные помехи, чтобы источник питания мог получить одобрение регулирующего органа по электромагнитным помехам без чрезмерных затрат на фильтрацию.Всегда проверяйте, соответствует ли производитель источника питания требованиям нормативных стандартов EMI.

Нормативные стандарты

Стандарты

пытаются стандартизировать характеристики продукта по электромагнитной совместимости в отношении электромагнитных помех. Нормативные стандарты должны соблюдаться, поскольку для секции управления питанием конечного оборудования требуются международные и национальные стандарты. Эти стандарты различаются от страны к стране, поэтому производитель подсистемы питания и производитель конечной системы должны придерживаться этих стандартов там, где система будет продаваться.Инженеры-проектировщики должны понимать эти стандарты, даже если они не могут проводить сертификацию стандартов. Понимание этих нормативных стандартов обычно создает проблемы для разработчиков подсистем управления питанием, потому что:

· Многие стандарты технически сложны, и для их расшифровки требуется эксперт.

· Часто стандарты написаны в форме, которую непосвященным трудно интерпретировать, потому что обычно существуют исключения и исключения, которые не ясны.

· Может быть задействовано несколько различных агентств, поэтому некоторые могут быть специфичными для одной страны или группы стран, а не другие.

· Стандартные требования различаются, а иногда и противоречат друг другу.

· Стандарты постоянно развиваются, периодически вводятся новые, поэтому трудно за ними успевать.

Какие агентства по стандартизации встречаются на уровне продуктов и систем?

1. ANSI : Американский национальный институт стандартов курирует создание, распространение и использование норм и руководств, которые напрямую влияют на бизнес, включая распределение энергии

2. Директивы ЕС (Европейское сообщество). Компании, ответственные за продукт, предназначенный для использования в Европейском сообществе, должны проектировать и производить его в соответствии с требованиями соответствующих директив.

3. EN (европейская норма): Стандартные директивы для Европейского сообщества.

4. IEC (Международная электротехническая комиссия): Разрабатывает стандарты для электрических и электронных систем.

5. UL (Лаборатория страховщика): Сертификаты безопасности для электротехнической и электронной продукции в США. Утверждение UL также можно получить через CSA.

6. CSA (Канадская ассоциация стандартов): Сертификат безопасности, необходимый для использования электрического или электронного продукта в Канаде. Одобрение CSA также можно получить через UL.

7. Telcordia : Стандарты для телекоммуникационного оборудования в США.

8. ETSI (Европейский институт телекоммуникационных стандартов) : Стандарты для телекоммуникационного оборудования.

Обязательные стандарты безопасности для источников питания содержат требования по предотвращению травм или повреждений из-за таких опасностей, как: поражение электрическим током, энергия, пожар, механические, тепловые, радиационные и химические.

Специальные стандарты для акустики источников питания определяют максимальные уровни слышимого шума, которые может производить продукт.Основной причиной акустического шума обычно является вентилятор в блоке питания с внутренним вентилятором.

Стандарты

ESD (электростатический разряд) проверяют невосприимчивость к воздействию высоковольтных разрядов малой энергии, таких как статический заряд, накопленный обслуживающим персоналом.

Основы управления питанием: Характеристики источника питания

Характеристики источника питания влияют на конструкцию подсистемы управления питанием. Двумя основными характеристиками являются эффективность и производительность в указанном диапазоне температур, при котором может потребоваться охлаждение.Кроме того, существуют важные характеристики, которые защищают источник питания и его нагрузку от повреждений, таких как перегрузка по току, перегрев, перенапряжение и т. Д. Затем есть рабочие параметры, которые описывают характеристики источника питания, такие как дрейф, динамический отклик, линейное регулирование и т. Д. регулирование нагрузки и др.

КПД определяет тепловые и электрические потери в системе, а также количество необходимого охлаждения. Кроме того, это влияет на физические размеры корпуса как источника питания, так и конечной конечной системы.Кроме того, это влияет на рабочие температуры компонентов системы и, как следствие, на надежность системы. Эти факторы влияют на определение общей стоимости системы, как оборудования, так и поддержки на месте. Листы данных источника питания обычно включают график зависимости КПД от выходного тока, как показано на Рис. 2-1 . Этот график показывает, что эффективность зависит от приложенного напряжения источника питания, а также от выходного тока нагрузки.

Эффективность, надежность и рабочая температура взаимосвязаны.В технических паспортах источников питания обычно указываются конкретные требования к воздушному потоку и радиатору. Например, рабочая температура окружающей среды влияет на выходной ток нагрузки, с которым источник питания может надежно справиться. Кривые снижения номинальных характеристик источника питания (, рис. 2-2, ) показывают его надежный рабочий ток в зависимости от температуры. Рисунок 2-2. показывает, какой ток может выдерживать источник питания, если он работает с естественной конвекцией, или 200 LFM и 400 LFM.

Защита поставок

Есть несколько других характеристик, которые влияют на работу блока питания.Среди них есть те, которые используются для защиты источника питания, которые перечислены ниже.

Перегрузка по току: Режим отказа, вызванный выходным током нагрузки, превышающим указанный. Он ограничен максимальной допустимой токовой нагрузкой источника питания и контролируется внутренними схемами защиты. В некоторых случаях это также может повредить блок питания. Короткие замыкания между выходом источника питания и землей могут создавать токи в системе, которые ограничиваются только максимальной допустимой токовой нагрузкой и внутренним сопротивлением источника питания.Без ограничения этот высокий ток может вызвать перегрев и повредить источник питания, а также нагрузку и ее межсоединения (дорожки на плате, кабели). Поэтому большинство источников питания должны иметь ограничение по току (защиту от перегрузки по току), которое срабатывает, если выходной ток превышает указанный максимум.

Перегрев: Не допускайте превышения температуры, превышающей указанное значение блока питания, иначе это может вызвать сбой блока питания. Чрезмерная рабочая температура может повредить источник питания и подключенные к нему цепи.Поэтому во многих источниках питания используется датчик температуры и связанные с ним цепи для отключения источника питания, если его рабочая температура превышает определенное значение. В частности, полупроводники, используемые в источниках питания, уязвимы к температурам, превышающим указанные пределы. Многие источники питания включают защиту от перегрева, которая отключает подачу, если температура превышает указанный предел.

Перенапряжение: Этот режим отказа возникает, если выходное напряжение превышает заданное значение постоянного тока, что может вызвать чрезмерное постоянное напряжение, которое повреждает цепи нагрузки.Обычно нагрузки электронных систем могут выдерживать перенапряжение до 20% без каких-либо необратимых повреждений. Если это необходимо, выберите источник, который минимизирует этот риск. Многие источники питания включают защиту от перенапряжения, которая отключает питание, если выходное напряжение превышает заданное значение. Другой подход — ломовой стабилитрон, который проводит достаточный ток на пороге перенапряжения, чтобы активировать ограничение тока источника питания и выключиться.

Мягкий пуск: Ограничение пускового тока может потребоваться при первом включении питания или при «горячей» замене новых плат.Обычно это достигается с помощью схемы плавного пуска, которая замедляет начальный рост тока, а затем обеспечивает нормальную работу. Если не лечить, пусковой ток может вызвать высокий пиковый зарядный ток, который влияет на выходное напряжение. Если это важное соображение, выберите источник питания с этой функцией.

Блокировка при пониженном напряжении: Известный как UVLO, он включает питание, когда оно достигает достаточно высокого входного напряжения, и отключает питание, если входное напряжение падает ниже определенного значения.Эта функция используется для источников питания, работающих как от электросети, так и от батареи. При работе от батарейного источника питания UVLO отключает источник питания (а также систему), если батарея разряжается настолько, что входное напряжение питания падает до слишком низкого уровня для обеспечения надежной работы.

Коррекция коэффициента мощности (PFC): Применимо только к источникам питания ac-dc. Соотношение между напряжением и током линии переменного тока называется коэффициентом мощности. Для чисто резистивной нагрузки на линии питания напряжение и ток совпадают по фазе, а коэффициент мощности равен 1.0. Однако, когда источник питания переменного и постоянного тока размещается на линии электропередачи, разность фаз напряжения и тока увеличивается, а коэффициент мощности уменьшается, поскольку процесс выпрямления и фильтрации входного переменного тока нарушает соотношение между напряжением и током в линии электропередачи. . Когда это происходит, это снижает эффективность источника питания и генерирует гармоники, которые могут вызвать проблемы для других систем, подключенных к той же линии электропередачи. Цепи коррекции коэффициента мощности (PFC) изменяют соотношение между напряжением и током линии электропередачи, делая их ближе к синфазным.Это улучшает коэффициент мощности, уменьшает гармоники и повышает эффективность источника питания. Если важны гармоники в линии питания, выберите источник питания с коррекцией коэффициента мощности, имеющий коэффициент мощности 0,9 или выше.

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

В изготовленных источниках питания должны использоваться методы проектирования, обеспечивающие электромагнитную совместимость (EMC) за счет минимизации электромагнитных помех (EMI). В импульсных источниках питания постоянное напряжение преобразуется в прерывистый или импульсный сигнал.Это заставляет источник питания генерировать узкополосный шум (EMI) на основной частоте частоты переключения и связанных с ней гармоник. Чтобы сдержать шум, производители должны минимизировать излучаемые или кондуктивные излучения.

Производители блоков питания сводят к минимуму излучение электромагнитных помех, помещая блок питания в металлический ящик или покрывая корпус металлическим материалом распылением. Производители также должны обращать внимание на внутреннюю компоновку источника питания и проводку, которая входит и выходит из него, что может создавать шум.

Большая часть кондуктивных помех в линии питания является результатом работы главного переключающего транзистора или выходных выпрямителей. За счет коррекции коэффициента мощности и правильной конструкции трансформатора, подключения радиатора и конструкции фильтра производитель источника питания может снизить кондуктивные помехи, чтобы источник питания мог получить одобрение регулирующего органа по электромагнитным помехам без чрезмерных затрат на фильтр. Всегда проверяйте, соответствует ли производитель источника питания требованиям нормативных стандартов EMI.

Нормативные стандарты

Соблюдение национальных или международных стандартов обычно требуется отдельными странами. Разные страны могут требовать соблюдения разных стандартов. Эти стандарты пытаются стандартизировать характеристики продукта по электромагнитной совместимости в отношении электромагнитных помех. Среди нормативных стандартов:

• Характеристики электромагнитных помех — Пределы и методы измерения.
• Электромагнитная совместимость — Требования к бытовой технике
• Характеристики радиопомех — Пределы и методы измерения для защиты приемников, кроме тех, которые установлены в самом транспортном средстве / лодке / устройстве или в соседних транспортных средствах / лодках / устройствах.
• Технические условия на приборы и методы измерения радиопомех и помехоустойчивости

Перейти на следующую страницу

На характеристики блока питания влияют несколько характеристик.

Drift: Изменение выходного постоянного напряжения в зависимости от времени при постоянном линейном напряжении, нагрузке и температуре окружающей среды.

Динамический отклик: Источник питания может использоваться в системе, где требуется обеспечить быстрый динамический отклик на изменение мощности нагрузки.Это может иметь место при загрузке высокоскоростных микропроцессоров с функциями управления питанием. В этом случае микропроцессор может находиться в состоянии ожидания, и по команде он должен немедленно включиться или выключиться, что создает высокие динамические токи с высокой скоростью нарастания напряжения в источнике питания. Чтобы приспособиться к микропроцессору, выходное напряжение источника питания должно увеличиваться или уменьшаться в течение определенного интервала времени, но без чрезмерных выбросов.

КПД: Отношение выходной мощности к входной (в процентах), измеренное при заданном токе нагрузки и номинальных условиях линии (Pout / Pin).

Время поддержки: Время, в течение которого выходное напряжение источника питания остается в пределах спецификации после потери входной мощности.

Пусковой ток: Пиковый мгновенный входной ток, потребляемый источником питания при включении.

Международные стандарты: Укажите требования безопасности к источнику питания и допустимые уровни EMI (электромагнитных помех).

Изоляция: Электрическое разделение между входом и выходом источника питания измеряется в вольтах.Неизолированный источник имеет путь постоянного тока между входом и выходом источника питания, тогда как изолированный источник питания использует трансформатор для исключения пути постоянного тока между входом и выходом.

Линейное регулирование: Изменение значения выходного напряжения постоянного тока в результате изменения входного переменного напряжения, заданное как изменение в ± мВ или ±%.

Регулировка нагрузки: Изменение значения выходного напряжения постоянного тока в результате изменения нагрузки от разомкнутой цепи до максимального номинального выходного тока, определяемого как изменение в ± мВ или ±%.

Выходной шум: Это может возникать в источнике питания в виде коротких всплесков высокочастотной энергии. Шум вызывается зарядкой и разрядкой паразитных емкостей в источнике питания во время его рабочего цикла. Его амплитуда переменная и может зависеть от импеданса нагрузки, внешней фильтрации и способа измерения.

Регулировка выходного напряжения: Большинство источников питания имеют возможность «обрезать» выходное напряжение, диапазон регулировки которого не обязательно должен быть большим, обычно около ± 10%.Одним из распространенных способов использования является компенсация падения напряжения распределения постоянного тока в системе. Подстройка может происходить как вверх, так и вниз от номинального значения с помощью внешнего резистора или потенциометра.

Периодическое и случайное отклонение (PARD)
Нежелательное периодическое (пульсации) или апериодическое (шум) отклонение выходного напряжения источника питания от номинального значения. PARD выражается в мВ от пика до пика или в среднеквадратичном значении при заданной полосе пропускания.

Пиковый ток
Максимальный ток, который блок питания может обеспечить в течение коротких периодов времени.

Пиковая мощность
Абсолютная максимальная выходная мощность, которую блок питания может производить без повреждений. Как правило, он выходит за рамки возможностей непрерывной надежной выходной мощности и должен использоваться нечасто.

Последовательность источников питания: Последовательное включение и выключение источников питания может потребоваться в системах с несколькими рабочими напряжениями. То есть напряжение должно подаваться в определенной последовательности, иначе система может быть повреждена. Например, после подачи первого напряжения и достижения определенного значения второе напряжение может быть увеличено и так далее.При отключении питания последовательность работает в обратном порядке, хотя скорость обычно не является такой большой проблемой, как включение.

Удаленное включение / выключение: Это предпочтительнее переключателей для включения и выключения источников питания. В технических паспортах источников питания обычно указываются параметры постоянного тока для удаленного включения / выключения с перечислением требуемых логических уровней включения и выключения.

Remote Sense: Типичный источник питания контролирует свое выходное напряжение и подает его часть обратно в источник для обеспечения стабилизации напряжения.Таким образом, если выходная мощность имеет тенденцию повышаться или понижаться, обратная связь регулирует выходное напряжение источника питания. Однако для поддержания постоянной выходной мощности на нагрузке источник питания должен фактически контролировать напряжение на нагрузке. Но соединения от выхода источника питания к его нагрузке имеют сопротивление, и ток, протекающий через них, вызывает падение напряжения, которое создает разницу напряжений между выходом источника питания и фактической нагрузкой. Для оптимального регулирования напряжение, подаваемое обратно к источнику питания, должно быть фактическим напряжением нагрузки.Два (плюс и минус) подключения удаленного датчика источника контролируют фактическое напряжение нагрузки, часть которого затем возвращается к источнику с очень небольшим падением напряжения, потому что ток через два подключения удаленного датчика очень низкий. Как следствие, напряжение, подаваемое на нагрузку, регулируется.

Пульсация: Выпрямление и фильтрация выхода импульсного источника питания приводит к возникновению составляющей переменного тока (пульсации), которая действует на его выходе постоянного тока. Частота пульсаций — это некоторое целое число, кратное частоте коммутации преобразователя, которая зависит от топологии преобразователя.Пульсации относительно не зависят от тока нагрузки, но могут быть уменьшены за счет фильтрации внешнего конденсатора.

Отслеживание
При использовании нескольких выходных источников питания, когда один или несколько выходов следуют за другим с изменениями линии, нагрузки и температуры, так что каждый поддерживает одинаковое пропорциональное выходное напряжение в пределах указанного допуска отслеживания по отношению к общему значению.

Щелкните здесь, чтобы просмотреть расширенную версию этой статьи в формате PDF.

Что такое источник питания, типы и характеристики

Столкнувшись с вопросом о том, что такое источник питания, я уверен, что подавляющее большинство из вас скажет, что это тот компонент, к которому подключен ток и который несет ответственность для снабжения энергией всего остального, и действительно, вы правы, хотя немного на базовом уровне.По этой причине мы собираемся более подробно рассказать вам не только о том, что это такое, но и о том, как работает этот жизненно важный компонент.

Что такое блок питания и как он работает

Как мы уже упоминали, источником является тот, который отвечает за подачу энергии к остальным компонентам ПК. Но, прежде всего, вы должны понимать, что существует существенная разница в отношении электроснабжения и что она не может быть осуществлена, если источник не выполняет свою работу, и что энергия, которая поступает к нам от электрического розетка вилки переменного тока И все же части ПК работают на постоянном токе.Следовательно, одним из вспомогательных компонентов, составляющих источник питания, является преобразователь переменного тока в постоянный (да, например, группа хэви-метала), который буквально преобразует переменный ток в постоянный, чтобы компьютер мог его использовать.

Но на этом дело не заканчивается; Помимо преобразования переменного тока в постоянный, источник должен обеспечивать компоненты ПК с точным напряжением, в котором они нуждаются, и, как многие из вас знают, в основном необходимы три значения: +12 В, +5 В. и +3,3 В.Следовательно, внутри источников питания также есть преобразователи напряжения, позволяющие подавать каждому компоненту именно то напряжение, которое ему нужно, ни больше, ни меньше.

В дополнение к этому, все блоки питания имеют фильтры (это конденсаторы Y и X, которые мы можем найти как во входном разъеме, так и в различных компонентах), которые отвечают за обеспечение подачи тока без электрических помех, которые мы обычно называют это «чистым потоком». Качество этих фильтров зависит от колебаний подаваемого тока, и они несут большую часть ответственности с точки зрения эффективности и систем защиты.

Как работает блок питания?

Как мы уже упоминали, первая функция источника питания — преобразование переменного тока в постоянный, и это выполняется с помощью преобразователя переменного тока в постоянный. Раньше у этого же преобразователя было три выхода (для напряжений 12, 5 и 3,3 В), но это было довольно неэффективно, а также генерировало много тепла, поэтому современные источники преобразуют все входящее в них напряжение в +12 В постоянного тока, а затем с помощью трех независимых преобразователей постоянного / постоянного тока они генерируют напряжения +12, +5 и +3.3В. Это сделано потому, что наименее используемые напряжения (5 и 3.3) не преобразуются, если они не используются, что позволяет сэкономить много энергии и тепла.

Когда у нас есть необходимое напряжение, оно фильтруется с помощью катушек индуктивности и конденсаторов, и здесь вступают в игру еще два параметра: регулировка напряжения для обеспечения стабильности напряжения и электрические помехи , так как чем выше шум, тем больше изнашиваются кабели. компоненты из-за нагрева. Мы объясним это.

Источники питания для ПК используют технологию переключения для преобразования переменного тока в постоянный; Когда выпрямитель включен или выключен, импульсы постоянного тока генерируются с частотой, установленной входом переменного тока (которая в случае Испании составляет 50 Гц, а в Мексике, например, 60 Гц).Эти импульсы создают шум.

Ток каждого напряжения проходит через дроссель (называемый дросселем), который стабилизирует и сглаживает частоту волны этих импульсов, уменьшая шум. Затем он переходит к конденсаторам (здесь играют роль знаменитые японские конденсаторы ), которые накапливают электрический заряд и высвобождают его снова без шума, о котором мы говорили. Способ сделать это таким образом заключается в том, что если напряжение, поступающее на конденсатор, увеличивает или снижает частоту переключения, заряд конденсатора уменьшается или увеличивается, но гораздо медленнее, чем частота переключения, в то время как выход конденсатора всегда фиксированный, без изменений или, как мы уже говорили, «чистый».

Очевидно, что практически невозможно получить идеально гладкий график с точки зрения выходного напряжения, поскольку, несмотря на то, что мы устранили почти все шумы, возникают волны (пульсации), небольшие пики и спады выходного напряжения. Здесь снова вступают в игру большие последовательно расположенные конденсаторы, поскольку чем медленнее изменяется между самым высоким и самым низким напряжением, тем более стабильно выходное напряжение.

Некоторые из вас могут задаться вопросом, почему тогда не вставляется еще много конденсаторов, и ответ заключается в том, что это снизит эффективность.Ни один электронный компонент не является эффективным на 100%, и небольшая часть энергии всегда преобразуется в тепло. В случае конденсаторов почти все тепло, которое они генерируют, происходит именно из-за электрического шума, который они устраняют, но даже в этом случае мы обычно видим, что источники имеют два таких знаменитых конденсатора большой емкости и не более. Мы должны найти баланс.

Давайте возьмем пример: на следующем изображении вы можете увидеть пульсацию от источника, у которого нет хорошей фильтрации, или, другими словами, его конденсаторы не хорошего качества.

Теперь, на этом другом изображении вы можете увидеть выход +12 В высококачественного источника питания.

После всех этих утечек предстоит еще много работы, прежде чем отключится питание остальных компонентов ПК. Как мы упоминали ранее, регулятор напряжения несет очень важную ответственность, поскольку он отвечает за определение того, насколько хорошо или плохо источник реагирует на внезапные изменения нагрузки (или потребления), например, когда мы запускаем тест.

Здесь вступает в игру знаменитый закон Ома, который определяет, что чем больше увеличивается сила тока (А), тем больше увеличивается сопротивление, и чем больше сопротивление, тем больше увеличивается напряжение (сопротивление — единственное значение, которое остается без изменений, так как это зависит от физических компонентов).Источник хорошего качества должен быть в состоянии компенсировать все это, обычно за счет внутреннего мониторинга, выполняемого «управляющей ИС», способной сообщить контроллеру ШИМ источника, что выпрямителю необходимо переключиться на другую частоту для регулировки напряжения. выход.

В этом отношении цифровые источники питания намного более эффективны, чем обычные, поскольку мониторинг осуществляется в цифровом виде, что значительно ускоряет процесс компенсации. Чем медленнее это переключение, тем больше компонентов страдают от теплового износа, что также снижает эффективность.

В дополнение ко всему, что мы объяснили до сих пор, мы должны иметь в виду, что на самом деле ПК не только работает с тремя значениями напряжения (12, 5 и 3,3 В), но, например, ОЗУ DDR4 использует между 1,2 и 1,35В для запуска. За это также отвечает регулятор напряжения, подающий напряжение, необходимое каждому компоненту; например, в случае RAM, напряжение подается с шины + 3.3V, так как она ближайшая.

Типы и категории

Источники питания можно классифицировать по уровням, но это оценка того, насколько хорошо или плохо они работают, что в конце концов является субъективным.Однако их можно разделить на категории, исходя из их эффективности, определяемой сертификатом 80 Plus.

ЕЭС (Европейское экономическое сообщество) установило, что параметры, определенные сертификацией 80 Plus Bronze (независимо от того, есть ли у них этот сертификат или нет), являются минимумом для производителя, чтобы иметь возможность продавать свою продукцию в Европе. В любом случае, эта сертификация уже проводится только для блоков питания начального уровня, в то время как уплотнения Silver и Gold встречаются гораздо чаще, а Platinum и Titanium уже зарезервированы для источников питания высокого класса.

С другой стороны, мы также можем классифицировать источник питания по его размеру или форм-фактору, поскольку он определяется стандартом:

ATX : текущий стандарт, с размерами 150 x 150 x 86 мм, хотя они также являются источниками ATX, которые имеют большую длину, если соблюдаются высота 86 мм и ширина 150 мм.
SFX : размеры меньше, поскольку они предназначены для систем с малым форм-фактором. Их размеры 100 x 125 x 63,5 мм, и для их установки в стандартные коробки ATX требуется адаптер.
SFX-L : вариант источников SFX, позволяющий установить вентилятор большего размера. Их размеры 130 х 125 х 63,5 мм.
TFX : они имеют размеры 85 x 65 x 185 мм и обычно подходят для специального оборудования и серверов.
Flex ATX : это вариант, который также используется в серверах и специальном оборудовании, особенностью которого является возможность горячего «подключи и работай», то есть в системах с двумя избыточными источниками один может быть удален, а другой установлен без выключение системы.Их размеры 150 х 81,5 х 40,5 мм.

Технические характеристики источника питания »Примечания к электронике

При выборе источника питания, будь то линейный источник питания или импульсный источник питания, необходимо понимать различные спецификации, чтобы выбрать правильный.

Пособие по схемам источника питания и руководство Включает:
Обзор электроники источника питания Линейный источник питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания

При выборе и покупке блока питания необходимо понимать технические характеристики, приведенные в техническом паспорте, чтобы можно было выбрать блок питания с правильными характеристиками.

Существует несколько спецификаций, описывающих характеристики источников питания. Каждый из них описывает разные аспекты характеристик источника питания, и в зависимости от приложения некоторые из них будут более важными, чем другие.

Источники питания могут быть как линейными, с использованием линейного регулятора напряжения, так и импульсными источниками питания. Оба типа широко используются, но часто в них используются разные приложения из-за их различных характеристик.

Характеристики напряжения и тока

Технические характеристики первичного источника питания — это параметры выходного напряжения и тока.Что касается напряжения, источник питания может быть фиксированным или иметь регулируемый выход. Необходимо проверить, имеет ли блок питания постоянный или регулируемый выход.

Если источник питания имеет фиксированный выход, можно будет выполнить небольшую настройку, и может потребоваться проверить, можно ли настроить его до требуемого значения, если требуемое напряжение не совсем то, что указано в спецификации. Если источник питания имеет переменный диапазон, необходимо убедиться, что он охватывает требуемый диапазон.

Что касается силы тока, необходимо обеспечить, чтобы источник питания мог обеспечивать требуемый уровень тока и иметь запас прочности, превышающий это минимальное требование. При расчете требований к спецификации источника питания по току необходимо учитывать то, что называется пусковым током. Этот бросок тока возникает, когда элемент включен, и для зарядки конденсаторов и т. Д. Потребляется большой скачок тока. Этот пусковой ток может в несколько раз превышать обычный рабочий ток.

Постановление

Технические характеристики источника питания содержат подробные данные для параметра, озаглавленного «линейное регулирование». Было обнаружено, что при изменении линейного или входного напряжения на выходе можно увидеть небольшое изменение. График линейного регулирования подробно описывает это изменение.

Важно убедиться, что если напряжение на выходе является критическим, то линейное регулирование не выходит за пределы требуемых пределов выходного напряжения при ожидаемых изменениях в линии.

Также необходимо добавить это к любым другим изменениям выходного напряжения источника питания, таким как регулировка нагрузки, временная и температурная стабильность.

Спецификация линейного регулирования обычно указывается в милливольтах для данного изменения входного сигнала. Оно также может быть выражено или в процентах от выходного напряжения и обычно должно составлять несколько милливольт (например, 5 мВ) или около 0,01% от максимального выходного напряжения для большинства источников питания для изменения линейного напряжения в любом месте рабочего диапазона. .

Типовой регулируемый линейный источник питания для лабораторных стендов

Регулировка нагрузки

Другая важная спецификация источника питания называется «регулировкой нагрузки». Обнаружено, что при добавлении нагрузки к выходу источника питания напряжение на клеммах может немного упасть. Очевидно, это нежелательно, поскольку в идеальном мире выходное напряжение должно оставаться постоянным.

Изменение нагрузки источника питания обычно указывается как изменение в милливольтах или как процент от максимального выходного напряжения. Обычно это может быть несколько милливольт (например.грамм. 5 мВ) или 0,01% для ступенчатого изменения нагрузки от 0 до 100%. Обычно он указывается для постоянного сетевого напряжения и постоянной температуры.

Также может быть обнаружено заметное падение напряжения вдоль проводов от источника питания к нагрузке. Очевидно, это можно уменьшить, используя более толстые провода с меньшим сопротивлением. Однако некоторые источники питания имеют дополнительные клеммы для дистанционного зондирования.

Дистанционное измерение источника питания

Используя дистанционное измерение, источник питания подключается к нагрузке обычным способом, но используются дополнительные провода для измерения фактического напряжения на нагрузке.Эти провода практически не пропускают ток, и, помимо того, что они намного тоньше, на них практически не будет падать напряжение. Они будут определять напряжение на нагрузке и передавать эту информацию обратно в источник питания, так что схема регулятора напряжения регулирует напряжение на нагрузке, а не на выходе источника питания.

Пульсация и шум

Параметры пульсации и шума — еще одна важная спецификация источника питания. Вполне возможно, что шум и другие импульсы в линии питания могут передаваться на выход цепи, на которую подается питание.Чтобы свести к минимуму это, особенно для чувствительных цепей, необходимо обеспечить максимальную чистоту линий электропередач.

Пульсация и шум на выходе объединены в одну спецификацию. Для линейных источников питания частота пульсаций обычно в два раза превышает линейную частоту. При переключении источников питания пульсации и всплески возникают из-за переключающего действия источника питания.

Компоненты пульсации часто указываются как среднеквадратичные значения, но для переключения источников питания более полезно измерение размаха, поскольку оно показывает степень выбросов, возникающих при переключении.Большинство хороших источников питания должны обеспечивать показатели шума и пульсаций более 10 мВ (среднеквадратичное значение), а для коммутируемых источников питания во многих случаях должны быть достижимы значения 50 мВ или меньше, хотя источники с очень высоким током могут иметь несколько более высокие значения.

Температурная стабильность

Температура является одной из основных причин изменения условий цепи, а в случае источников питания, как линейных, так и импульсных источников питания, она может вызвать изменения выходного напряжения.

Опоры напряжения (стабилитроны и т. Д.) Могут быть одной из основных причин изменения напряжения, но изменяются и другие электронные компоненты — резисторы являются основным после опорного диода.

Часто различные формы температурной компенсации могут быть добавлены на этапе проектирования электронной схемы источника питания, и это значительно уменьшит любой дрейф, но он всегда будет.

Даже небольшие изменения могут повлиять на некоторые цепи, поэтому в этих случаях важно проверить показатели стабильности температуры источника питания.

Значения температурной стабильности блока питания будут приведены в паспорте. Параметр измеряется как процентное или абсолютное изменение напряжения на градус С.Обычно это может быть в диапазоне 0,02% / ° C или 2 мВ / ° C. Естественно, эти цифры являются лишь ориентиром для того, что утверждают некоторые поставщики.

Стабильность во времени

Все компоненты немного меняют свои значения с течением времени, поэтому неудивительно, что источники питания, но типы линейных регуляторов и импульсные источники питания, изменяются со временем на небольшую величину.

Хотя количество изменений обычно невелико, они могут быть важны для некоторых приложений.В результате показатели стабильности выходного напряжения во времени часто приводятся в общих технических характеристиках источника питания.

Для обеспечения стабильности выходное напряжение источника питания будет измеряться в течение определенного периода времени при постоянной нагрузке и входном напряжении, а также измеряется дрейф напряжения. Обычно это будет несколько милливольт (например, от пяти до десяти) в течение десяти часов.

Ограничение тока источника питания и перенапряжения

Всегда разумно убедиться, что любой источник питания, будь то линейный регулятор напряжения или импульсный источник питания, имеет различные формы защиты, встроенные для предотвращения повреждения в случае отказа той или иной формы.

Есть две основные формы защиты, которые можно найти в линейных и импульсных источниках питания:

Защита от короткого замыкания: Защита от короткого замыкания необходима в случае, если в оборудовании, на которое подается питание, возникает короткое замыкание или начинает потребляться ток, превышающий расчетный. Наличие защиты от короткого замыкания в источнике питания ограничивает ток до максимального уровня.
Многие настольные или лабораторные источники питания имеют регулируемый предел, и это может быть полезно, потому что это означает, что предел может быть отрегулирован в соответствии с требованиями цепи, на которую подается питание.
Есть также две формы ограничения тока. Первый называется ограничением постоянного тока. Это ограничивает ток до максимального уровня, и он остается на этом уровне в случае перегрузки. Другая форма ограничения тока в источнике питания называется обратным ограничением тока. Это постепенно снижает ток от максимума по мере увеличения перегрузки. Другими словами, ток сворачивается назад.
Защита от перенапряжения: Возможен отказ последовательного элемента, особенно в линейном регуляторе напряжения.В этом случае на выходе может появиться полное предварительно отрегулированное напряжение, что может привести к повреждению цепей, на которые подается питание. Перенапряжение отключит источник питания при возникновении состояния перенапряжения и предотвратит возникновение состояния полного перенапряжения.

Всегда стоит проверять спецификацию источника питания, чтобы убедиться в наличии защиты от перегрузки по току или короткого замыкания, а также от перенапряжения, поскольку в любом случае может возникнуть значительный ущерб.

Характеристики блока питания

Хотя упомянутые выше характеристики источника питания, как правило, наиболее широко используются, могут появиться и другие, которые могут быть важны для некоторых более специализированных приложений. В целом их можно интерпретировать, по крайней мере, в общих чертах, и получить хорошее представление о требуемой работе источника питания.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Конструкция транзистора Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы Схемы на полевых транзисторах Условные обозначения схем
Вернуться в меню «Конструкция схемы».. .

Характеристики блока питания компьютера — схемы блока питания

Есть некоторые особенности блока питания компьютера, которые следует учитывать при покупке или замене старого блока питания. Следует учитывать особенности блока питания:

Среднее время наработки на отказ (MTBF) или среднее время до первого отказа (параметр MTBF (Среднее время наработки на отказ) или MTTF (Среднее время до отказа)).Это приблизительный средний временной интервал в часах, в течение которого ожидается, что источник питания будет работать правильно. Среднее время безотказной работы источников питания (например, 100 тыс. Часов и более) обычно не определяется эмпирическими тестами и иначе. Фактически производители использовали ранее разработанные стандарты для расчета вероятности выхода из строя отдельных компонентов блока питания. При расчете MTBF для блоков питания часто используются данные о нагрузке блока питания и температуре окружающей среды, в которой проводились испытания.
Диапазон входного напряжения 90–160 (или рабочий диапазон), в котором может работать блок питания. Для диапазона напряжений 110 В значения входного напряжения обычно составляют от 90 до 135, для входного напряжения 220 В — от 180 до 270 В.
Пиковый пусковой ток . Это максимальное значение тока, обеспечиваемого источником питания на момент его включения, выраженное в амперах (A). Чем меньше ток, тем меньше тепловых ударов проверяет систему.
Время (в миллисекундах) для поддержания выходного напряжения в точно определенных диапазонах напряжения после отключения входного напряжения.Обычно для современных блоков питания 15-25 мс.
Переходный отклик. Время (в микросекундах), которое требуется источнику питания для установки выходного напряжения в четко определенном диапазоне после резкого изменения выходного тока. Другими словами, время, необходимое для стабилизации выходного напряжения после включения или выключения системы. Блоки питания рассчитаны на равномерное (в определенной степени) потребление тока устройствами на вашем компьютере. Когда устройство не потребляет электроэнергию (например, привод останавливает вращение диска), источник питания может кратковременно подавать слишком высокое выходное напряжение.Это называется выбросом, переходной реакцией — на этот раз расходуется питание, чтобы убедиться, что напряжение вернулось, чтобы точно установить уровень. В последние годы достигнуты значительные успехи в решении проблем, связанных с явлениями выбросов источников питания.
Защита от перенапряжения. Это значение (для каждого вывода), при котором триггерная цепь защиты и источник питания отключает напряжение до определенного вывода. Значения могут быть выражены в процентах (например, от 120% до +3.3 и +5 В) или равным напряжению (например, 4,6 В для выхода +3,3 В, 7,0 В для вывода 5 В).
Максимальный ток нагрузки. Это наивысшее значение тока (в амперах), которое может быть подано для определенного вывода (без ущерба для системы). Этот параметр указывает конкретное значение тока для каждого выходного напряжения. По этим данным мы рассчитали не только общую мощность, которую может выдать блок питания, но и количество устройств, которые могут к нему подключаться.
Минимальный ток нагрузки. Наименьшее значение тока (в амперах), которое может быть подано для определенного вывода (без ущерба для системы). Если ток, потребляемый устройствами на конкретном выходе, меньше указанного значения, блок питания может быть поврежден или может автоматически отключиться.
Стабилизация нагрузки (или регулировка напряжения на нагрузке). Когда ток на конкретном выходе увеличивается или уменьшается, незначительно изменяется и деформируется. Стабилизация нагрузки — изменение напряжения на заданном выходе при разнице от минимального до максимального тока нагрузки (и наоборот).Значения выражены в процентах, обычно они находятся в пределах от ± 1 до ± 5% для выводов +3,3, +5 и +12 В.
Стабилизация сетевого напряжения. Это характеристика, которая описывает изменение выходного напряжения как функцию входного напряжения (от наименьшего к наибольшему значению). Блок питания должен правильно работать с любым переменным напряжением в диапазоне входного напряжения, а на выходе его можно изменять на 1% или меньше.
КПД (КПД). Отношение мощности, подаваемой к источнику питания, к выходной мощности, выраженное в процентах.Для современных блоков питания значение КПД обычно составляет 65-85%. Остальные 15-35% входной мощности преобразуются в тепло при преобразовании переменного тока в постоянный. Хотя повышение КПД (КПД) означает уменьшение количества тепла внутри компьютера (это всегда хорошо) и снижение счетов за электроэнергию, этого не следует достигать за счет точности стабилизации независимо от нагрузки на блок питания и других параметров.
Пульсация (Пульсация) (или Пульсация и шум (Шум и Пульсация), или Пульсация напряжения (Пульсация переменного тока), или PARD (Периодическое и случайное отклонение — периодическое и случайное отклонение), или шум, уровень шума).Среднее значение пикового (максимального) отклонения напряжения на выводах источника питания, измеренное в милливольтах (среднеквадратичное значение). Эти колебания мощности могут быть вызваны переходными процессами в частоте источника питания, колебаниями напряжения питания и другими случайными шумами.

Теги: характеристики блока питания компьютера MTBF параметр блока питания ПК эффективность блока питания характеристики блока питания параметр блока питания пульсации trancient respone

Руководство по выбору источников питания постоянного тока
: типы, характеристики, применение
Блоки питания постоянного тока
— это блоки питания, которые вырабатывают выходное напряжение постоянного тока.Источники питания — это устройства, которые подают электроэнергию на одну или несколько нагрузок. Они генерируют выходную мощность путем преобразования входного сигнала в выходной сигнал (в данном случае выход постоянного тока).
Состав и работа
Чтобы проиллюстрировать общую структуру блока питания, мы будем использовать типичный блок питания постоянного тока. Базовый источник питания постоянного тока может быть построен с четырьмя цепями (или секциями), как показано на следующей схеме, где каждый блок представляет конкретную цепь, которая выполняет определенную функцию.
Изображение предоставлено: Обучение электриков — Интегрированное издательское дело
Трансформатор — Вход трансформатора — обычно — сигнал переменного тока, который генерируется линейным напряжением, например, мощностью от электрической розетки. Основная функция трансформатора — понижать (понижать амплитуду) или повышать (увеличивать амплитуду) сигнала для получения желаемого уровня постоянного тока, необходимого на выходе источника питания. Трансформатор также играет роль изолятора.Во многих приложениях важно изолировать входной сигнал переменного тока от сигналов, генерируемых внутри устройством.
Выпрямитель — Сигнал на выходе трансформатора подается на выпрямитель. Это устройство выдает выпрямленный пульсирующий сигнал постоянного тока. Выпрямитель может быть однополупериодным или двухполупериодным. Пульсирующий сигнал постоянного тока — это сигнал (напряжение или ток), полярность которого не меняется, но его величина зависит от времени. Типичные выпрямители состоят из диодов и резисторов.
Фильтр — Чтобы преобразовать пульсирующий сигнал постоянного тока в непульсирующий сигнал постоянного тока, необходим фильтр. Обычно достаточно простого конденсаторного фильтра. На выходе фильтра подается постоянное напряжение, которое обычно имеет некоторую пульсацию или небольшие колебания переменного тока.
Регулятор — Регулятор выполняет две функции: (1) для сглаживания сигнала от фильтра, генерирующего сигнал постоянного тока без пульсаций, и (2) для создания постоянного напряжения на выходе. Напряжение на выходе регулятора остается постоянным даже при изменении входного напряжения или изменении нагрузки (не показано на схеме).
Чтобы проиллюстрировать четыре этапа или блока, необходимые для создания постоянного напряжения из сетевого напряжения, на следующем рисунке показано преобразование сигнала 115 В (среднеквадратичное значение) в постоянное напряжение 110 В (постоянного тока).
Изображение предоставлено: Обучение электриков — Интегрированное издательское дело
Типы
Источники питания постоянного тока
классифицируются по механизму преобразования и передачи входной мощности в выходную. Выделяют три основные категории:
Линейные источники питания принимают входное напряжение переменного тока и обеспечивают один или несколько выходов постоянного тока для широкого спектра компьютерных и промышленных приложений.Они используют активный элемент (обычно силовой транзистор), работающий в своей линейной области, чтобы генерировать желаемое напряжение. Выходное напряжение регулируется путем снижения избыточной входной мощности в виде омических потерь (тепла) в последовательном рассеивающем компоненте (резисторе) или транзисторе. Линейные источники питания обеспечивают отличное регулирование, очень малую пульсацию и очень низкий выходной шум.
Импульсные источники питания используют переключающий элемент или регулятор (обычно силовой транзистор) для генерации желаемого напряжения.Их также называют импульсными продуктами или импульсными источниками питания (SMPS). Эти блоки питания содержат электронные компоненты, которые постоянно включаются и выключаются с очень высокой частотой. Это переключающее действие подключает и отключает устройства накопления энергии (катушки индуктивности или конденсаторы) от входного напряжения источника или выходной нагрузки и от них. Конструкция SMPS обеспечивает высокую плотность мощности (меньший размер при той же выходной мощности) и пониженное энергопотребление (более высокий КПД) по сравнению с линейными источниками питания.
Блоки питания SCR используют топологию кремниевого управляемого выпрямителя (SCR) для обеспечения хорошо регулируемого выходного напряжения и тока. Выпрямители с кремниевым управлением — это четырехслойные тиристоры с входным управляющим контактом, выходным контактом и катодом или контактом, который является общим для входных и выходных клемм. Схема SCR обычно используется в приложениях, связанных с высокими напряжениями и токами.
Характеристики
Для полной характеристики источника питания необходимо множество параметров; однако для большинства типов источников питания существует набор общих параметров.К ним относятся входное и выходное напряжение (указывается в вольтах [В]), выходной ток (в амперах [A]), номинальная выходная мощность (в ваттах [Вт]), частота входного сигнала (в герцах [Гц], килогерцах. [кГц] или мегагерц [МГц]) и регулирование.
Входное напряжение — это величина и тип напряжения, приложенного к источнику питания.
Входная частота — это частота входного сигнала.
Выходное напряжение — величина постоянного напряжения на выходе устройства.
Выходной ток — это ток, связанный с выходным напряжением.
Выходная мощность — это мощность (в ваттах), передаваемая нагрузке.
Правило указывает на стабильность выходного напряжения.
Линейное регулирование — это максимальная установившаяся величина, на которую изменяется выходное напряжение в результате заданного изменения входного линейного напряжения.
Регулировка нагрузки — это максимальное установившееся значение, при котором выходное напряжение изменяется в результате заданного изменения нагрузки.
Монтажные характеристики менее важны, но их следует учитывать при необходимости для правильной подгонки источника питания к приложению или системе. Варианты монтажа включают:
Крепление к плате
Монтажная плата
Настенное крепление
Крепление на DIN-рейку
Монтаж в стойку
Настольный
Характеристики
Функции для источников питания постоянного тока добавляют такие функции, как защита цепи и охлаждение, что может быть важно для определенных приложений.
Несколько факторов могут повлиять на производительность и / или физическую целостность источников питания постоянного тока. Цепи для защиты источников питания обычно входят в конструкцию устройства. Вот некоторые из них:
Защита от короткого замыкания
Защита от перегрузки
Защита от перегрузки по току
Защита от перенапряжения
Защита от пониженного напряжения
Защита от перегрева
Для защиты источников питания постоянного тока используются несколько методов охлаждения:
Вентилятор охлаждения
Радиатор охлаждения
Водяное охлаждение
Источники питания постоянного тока могут также включать ряд других функций:
Резервная батарея
с возможностью горячей замены
Коррекция коэффициента мощности
Температурная компенсация
Всепогодный
Чтобы получить более подробный обзор выбора источника питания, посетите Руководство по выбору источников питания на сайте Engineering360.

Основные характеристики блоков питания

Мощность блока питания: как рассчитать оптимальную?

Распределение мощности по линиям

КПД блока питания: почему это важно?

Как определить КПД блока питания?

Стабильность напряжения: залог надежной работы ПК

Факторы, влияющие на стабильность

Уровень шума: как выбрать тихий блок питания?

Рекомендации по выбору тихого БП

Разъемы и кабели: на что обратить внимание?

Модульная система подключения

Габариты и форм-фактор: совместимость с корпусом

Системы защиты: безопасность превыше всего

Дополнительные системы безопасности

Основные характеристики блока питания для компьютера

Мощность

Коэффициент полезного действия

Форм-фактор и габариты

Питание

Охлаждение

Наличие подсветки

Страна-производитель

Блоки питания и их характеристики. Как выбрать блок питания.

Устройство.

Особенности характеристик импульсных блоков питания.

Блок питания системного блока технические характеристики

Характеристики блока питания

Мощность, Вт

Разъемы блока питания (стандарты ATX12V, EPS12V)

Охлаждение блока питания

назначение и основные параметры выбора устройства

Назначение БП

Основные параметры, которые нужно учитывать при выборе

Характеристики блоков питания

Блок питания — Системный блок

Выбор блока питания компьютера, требования и характеристики

Основные характеристики блоков питания

КПД блока питания

КПД блоков питания 80 PLUS

Разъемы в блоке питания

Уровни защиты блока питания

Расчет мощности блока питания

Как выбрать блок питания компьютера

БЛОКИ ПИТАНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВ

РАЗНОВИДНОСТИ ПРИБОРОВ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ

Характеристики источника питания — Материалы для изучения электроники и связи

: часто задаваемые вопросы | Силовая электроника

Основы управления питанием: Характеристики источника питания

Защита поставок

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Нормативные стандарты

Что такое источник питания, типы и характеристики

Что такое блок питания и как он работает

Как работает блок питания?

Типы и категории

Технические характеристики источника питания »Примечания к электронике

Характеристики напряжения и тока

Постановление

Регулировка нагрузки

Пульсация и шум

Температурная стабильность

Стабильность во времени

Ограничение тока источника питания и перенапряжения

Характеристики блока питания

Характеристики блока питания компьютера — схемы блока питания

: типы, характеристики, применение

Состав и работа

Типы

Характеристики

Характеристики

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ