Нагрузка для проверки блока питания: Самодельный Блок нагрузок для проверки БП компьютера — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Самодельный Блок нагрузок для проверки БП компьютера

Проверять неисправный БП компьютера, подключая его к исправному системному блоку чревато выходом материнской платы и другого оборудования из строя. Ведь неизвестно, какие напряжения выдает БП, и если они завышены, то последствия могут быть серьезные, вплоть до выхода из строя материнской платы. Поэтому проверять и ремонтировать БП безопаснее и удобнее, подключая его к Блоку нагрузок. Блок нагрузок не сложно сделать самостоятельно и это целесообразно, если приходится периодически сталкиваться c необходимостью проверки блоков питания компьютеров.

Электрическая схема Блока нагрузок

Приведенная схема Блока нагрузок и индикации наличия напряжений, несмотря на свою простоту, позволяет даже без измерительных приборов, с помощью этого простейшего испытательного стенда моментально оценить работоспособность любого БП компьютера, даже не извлекая его из системного блока.

Для полноценной проверки БП компьютера, достаточно нагрузить его на 10% от максимальной мощности.

Исходя из этих требований и выбраны номиналы нагрузочных резисторов стенда R1-R5 по шинам +3,3 В, +5 В и +12 В соответственно. Резисторы R6-R12 служат для ограничения тока через светодиоды для индикации наличия напряжения VD1-VD7. Выключатель S1 имитирует ключевой транзистор на материнской плате включения блока питания, как будто нажимается кнопка на системном блоке «Пуск». Переключатель служит для коммутации шин питающих напряжений к розетке, предназначенной для подключения измерительных приборов – вольтметра и осциллографа.

О цветовой маркировке проводов БП для подключения компьютера Вы можете узнать из статьи «Цветовая маркировка проводов».

Конструкция Блока нагрузок и индикации напряжений

Все детали Блока нагрузок собраны в корпусе блока питания от компьютера, отслуживший свой срок.

На одной из сторон установлены светодиоды, выключатель S1, розетка для подключения измерительных приборов и переключатель для коммутации.

На противоположной стороне стенда, на месте, где подключался шнур питания, закреплена печатная плата с двумя разными разъемами для возможности подключения любых моделей блоков питания. Плата вместе с разъемами выпилена из неисправной материнской платы. Снизу прикручены четыре ножки, которые улучшают отвод тепла и не дают винтам царапать поверхность стола.

Монтаж элементов стенда выполнен навесным способом. Резистор R5 мощностью 50 Вт закреплен на уголке, который привинчен к дну корпуса. Остальные мощные резисторы привинчены к алюминиевой пластине. Пластина закреплена к дну винтами на стойках. Светодиоды вклеены в отверстия корпуса клеем Момент, на их ножки напаяны токоограничительные резисторы. Так как при подключении источника питания, на нагрузочных резисторах выделяется много тепла, то в корпусе стенда оставлен родной кулер, который заодно выполняет функцию нагрузки по цепи -12 В. Резисторы R1-R5 применены переменные проволочные типа ППБ.

Проволочные переменные резисторы ППБ можно с успехом заменить постоянными типа ПЭВ, С5-35, С5-37, подключив их, как показано на схеме, подойдут и автомобильные лампочки, подобранные по мощности. Можно резисторы намотать и самостоятельно из нихромовой проволоки. Светодиоды можно применить любого типа. Для индикации напряжений положительной и отрицательной полярности лучше применить светодиоды разного цвета свечения. Для положительной полярности – красного, а для отрицательной – зеленого цвета.

Проверка БП компьютера

Проверку Блока питания компьютера проводить просто, достаточно подключить разъем блока к разъему Блока нагрузок и подать штатным шнуром на блок питания 220 В.

Когда выключатель S1 находится в разомкнутом положении, то должен светиться только один светодиод +5 B_SB. Это говорит о том, что схема формирования дежурного напряжения +5 В SB в Блоке питания работает и источник готов к запуску. После включения S1 сразу же должен заработать кулер и засветиться все светодиоды, кроме светодиода VD5, Power Good. Он должен засветиться с задержкой 0,1-0,5 секунд. Это время задержки подачи питающих напряжений на материнскую плату на время переходных процессов в Блоке питания при запуске. Отсутствие задержки может вывести материнскую плату из строя из-за подачи на нее ненормированных напряжений.

Если происходит так, как я описал, то Блок питания исправен. При размыкании S1 все светодиоды должны погаснуть, кроме, VD4 (+5 B SB). Напряжение -5 В в последних моделях Блоков питания компьютеров отсутствует и светодиод может не светиться. В Блоках питания последних моделей может также отсутствовать напряжение -12 В.

Для более детальной проверки Блока питания компьютера, необходимо подсоединить к разъему на лицевой стороне стенда-тестера вольтметр постоянного тока, мультиметр или стрелочный тестер, включенный в режим измерения постоянного напряжения и осциллограф. Устанавливая переключатель на стенде в нужные положения, проверяются все напряжения, а с помощью осциллографа измеряется размах пульсаций. Как видите, практически за минуту с помощью сделанного своими руками нагрузочного стенда, можно проверить любой Блок питания компьютера даже без приборов, не подвергая риску материнскую плату.

Отклонение питающих напряжений от номинальных значений и размах пульсаций не должны превышать значений, приведенных в таблице.

Напряжение +5 В SB (Stand-by) – вырабатывает встроенный в БП самостоятельный маломощный источник питания выполненный на одном полевом транзисторе и трансформаторе. Это напряжение обеспечивает работу компьютера в дежурном режиме и служит только для запуска БП. Когда компьютер работает, то наличие или отсутствие напряжения +5 В SB роли не играет. Благодаря +5 В SB компьютер можно запустить нажатием кнопки «Пуск» на системном блоке или дистанционно, например, с Блока бесперебойного питания в случае продолжительного отсутствия питающего напряжения 220 В.

Напряжение +5 В PG (Power Good) – появляется на сером проводе БП через 0,1-0,5 секунд в случае его исправности после самотестирования и служит разрешающим сигналом для работы материнской платы.

При измерении напряжений «минусовой» конец щупа подсоединяется к черному проводу (общему), а «плюсовой» – к контактам в разъеме. Можно проводить измерения выходных напряжений непосредственно в работающем компьютере.

cxema.org — Блок нагрузок для проверки комп. БП

Блок нагрузок для проверки комп. БП

Так как в тренде сейчас максимальное удешевление при производстве – то некачественный товар быстро доходит до дверей ремонтника. При покупки компьютера (особенно первого) – многие выбирают корпус «самый красивый из дешёвых» со встроенным БП – а многие даже не знают, что там есть такое устройство. Этот «скрытый девайс» на котором очень хорошо экономят продавцы. Но платить за проблемы будет покупатель.

О главном

Сегодня мы затронем тему ремонта компьютерных блоков питания, а точнее их первичной диагностики.Если есть проблемный или подозрительный БП – то диагностику желательно проводить отдельно от компьютера (на всякий случай). И поможет нам в этом вот такой агрегат:

Блок состоит из нагрузок на линиях +3.3, +5, +12, +5vSB (дежурное питание). Он нужен для имитирования компьютерной нагрузки и измерения выходных напряжений. Так как без нагрузки БП может показать нормальные результаты – а в нагрузке могут проявляться многие проблемы.

Подготовительная теория

Грузить будем чем попало (что найдете в хозяйстве) – мощные резисторы и лампы.

У меня валялись 2 автомобильные лампы 12V 55W/50W – две спирали (дальний/ближний свет). Одна спираль испорчена – будем использовать вторую. Покупать их не нужно – спросите у знакомых автомобилистов.

Конечно лампы накаливания имеют очень низкое сопротивление в холодном состоянии – и при запуске будут создавать большую нагрузку на короткое время – а это могут не выдержать дешевые китайцы – и не стартовать. Но плюс ламп — это доступность. Если достану мощные резисторы – поставлю вместо ламп.

Резисторы можно искать в старых приборах (ламповые телевизоры, радиолы) с сопротивлением(1-15 Ом).

Можно также использовать нихромовую спираль. Мультиметром подбираем длину с нужным сопротивлением.

Загружать будем не по полной а то 450W в воздух получится обогреватель. А ватт на 150 будет нормально. Если практика покажет что нужно больше – добавим. Кстати это примерное потребление офисного ПК. А лишние ваты рассчитаны по линиям +3.3 и +5 вольт – которые мало используются – примерно по 5 ампер. А на этикетке жирно написано по 30А –а это 200ватт которые ПК не может использовать. А по линии +12 часто не хватает.

Для нагрузки у меня в наличии:

3шт резисторы 8.2ом 7,5w
3шт резисторы 5.1ом 7,5w
резистор 8.2ом 5w
лампы 12в: 55w, 55w, 45w, 21w

Для расчётов будем использовать формулы в очень удобном виде (у меня висит на стене – всем рекомендую)

Итак выбираем нагрузку:

— линия +3.3В – используется в основном для питания оперативной памяти – примерно 5ватт на планку. Будем грузить на ~10ватт. Вычисляем нужное сопротивление резистора

R=V²/P=3.3²/10=1.1 Ом таких у нас нет, минимальный 5.1ом. Вычисляем сколько он будет потреблять P=V²/R=3.3²/5.1=2.1W–мало, можно поставить 3 параллельно – но получим всего 6W на троих–не самое удачное использование таких мощных резисторов (на 25%) – да и место займут большое. Я пока не ставлю ничего – буду искать на 1-2 Ома.

— линия +5В–мало используется в наши дни. Смотрел тесты – в среднем кушает 5А.

Будем грузить на ~20ватт. R=V²/P=5²/20=1.25 Ом — тоже малое сопротивление, НО у нас уже 5 вольт – да еще и в квадрате – получим намного большую нагрузку на те же 5-ти омные резисторы. P=V

2/R=5²/5.1=4.9W – поставим 3 и будет у нас15W. Можно добавить 2-3 на 8ом (будут потреблять по 3W), а можно и так оставить.

— линия +12В – самая востребованная. Тут и процессор, и видеокарта, и некоторые малоежки (кулеры, накопители, ДВД).

Будем грузить на целых 155ватт. Но раздельно: 55 на разъём питания материнской платы, и 55 (+45 через переключатель) на разъём питания процессора.Будем использовать автомобильные лампы.

— линия +5VSB – дежурное питание.

Будем грузить на ~5ватт. Есть резистор 8.2ом 5w, пробуем его.

Вычисляем мощностьP=V²/R=5²/8.2=3Wну и хватит.

— линия -12В – тут подключим вентилятор.

Фишки

Еще в корпус добавим малогабаритную лампу 220В 60W в разрыв сети 220В. При ремонте часто используется для выявления КЗ (после замены каких-то деталей).

Собираем девайс

По иронии судьбы – корпус будем использовать тоже от компьютерного БП (нерабочего).

Гнёзда для разъёма питания материнки и процессора выпаиваем с неисправной материнки. К ним припаиваем кабеля. Цвета желательно выбрать как на разъёмы от БП.

Готовим резисторы, лампы, лед-индикаторы, переключатели и разъём для измерений.

Подключаем все по схеме .. точнее по VIP-схеме 🙂

Крутим, сверлим, паяем – и готово:

По виду должно быть все понятно.

Бонус

Изначально не планировал, но для удобства решил добавить и вольтметр. Это сделает прибор более автономным – хотя при ремонте мультиметр все равно где-то рядом лежит. Смотрел на дешевые 2-ух проводные (которые питаются от измеряемого напряжения) – 3-30 В – как раз нужный диапазон. Просто подключив к разъёму для измерений. Но у меня был 4,5-30 В и я решил поставитьуже 3-х проводной0-100 В – и питать его от зарядки мобильного телефона (тоже в корпус добавил). Так он будет независим и покажет напряжения от нуля.

Этот вольтметр также можно использовать для измерения внешних источников (батарейку или еще чего …)– подключив к измерительному разъёму (если мультиметр где-то пропал).

Фейс-контроль

Пару слов о переключателях.

S1– выбираем способ подключения: через лампу 220В (Выкл) или напрямую (Вкл). При первом запуске и после каждой пайки – проверяем через лампу.

S2 – подается питание 220В на БП. Должно заработать дежурное питание и загореться LED +5VSB.

S3 – замыкается PS-ON на землю, должен запустится БП.

S4 – добавка 50W на линии процессора. (50 там уже есть, будет 100W нагрузки)

SW1 – Переключателем выбираем линию питания и проверяем по очереди если все напряжения в норме.

Так как измерения у нас показывает встроенный вольтметр,то в разъёмы можно подключить осциллограф для более глубокого анализа.

Кстати

Пару месяцев назад купил около 25 БП (у закрывающиеся конторы по ремонту ПК). Половина рабочие, 250-450 ватт. Покупал как подопытных кроликов для изучения и попытки ремонта. Блок нагрузки как раз для них.

Вот и всё. Надеюсь было интересно и полезно. Я пошел тестировать свои БП и вам желаю удачи !

Автор — Русу Владислав

Регулируемая электронная нагрузка для проверки блока питания. Схема

Эта простая схема электронной нагрузки может быть использована для тестирования различных видов блоков питания. Система ведет себя как резистивная нагрузка с возможностью регулирования.

С помощью потенциометра мы можем зафиксировать любую нагрузку от 10мА до 20А, и такое значение будет поддерживаться независимо от падения напряжения. Величина тока непрерывно отображается на встроенном амперметре — поэтому нет необходимости для этой цели использовать сторонний мультиметр.

Профессиональный цифровой осциллограф

Количество каналов: 1, размер экрана: 2,4 дюйма, разрешен…

Схема регулируемой электронной нагрузки

Схема настолько проста, что практически любой желающий может собрать ее, и думаю, она будет незаменима в мастерской каждого радиолюбителя.

Операционный усилитель LM358 делает так, чтобы падение напряжения на R5 было равно значению напряжения заданного с помощью потенциометров R1 и R2. Потенциометр R2 предназначен для грубой подстройки, а R1 для точной.

Резистор R5 и транзистор VT3 (при необходимости и VT4) необходимо подобрать соответствующими максимальной мощности, которой мы хотим нагрузить наш блок питания.

Подбор транзистора

В принципе подойдет любой N-канальный MOSFET транзистор. От его характеристики будет зависеть рабочее напряжение нашей электронной нагрузки. Параметры, которые должны заинтересовать нас — большой I_k (ток коллектора) и P_tot (рассеиваемая мощность). Ток коллектора — это максимальный ток, который может пустить через себя транзистор, а рассеиваемая мощность — это мощность, которую транзистор может отвести в виде тепла.

В нашем случае транзистор IRF3205 теоретически выдерживает ток до 110А, однако его максимальная мощность рассеивания около 200 Вт. Как нетрудно подсчитать, максимальный ток 20А мы можем задать при напряжении до 10В.

Для того чтобы улучшить эти параметры, в данном случае используем два транзистора, что позволит рассеивать 400 Вт. Плюс ко всему нам будет нужен мощный радиатор с принудительным охлаждением, если мы действительно собираемся выжать максимум.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Транзисторы BC327 и BC337 — повторители для MOSFET транзисторов, предназначены для обеспечения быстрой перезарядки затвора. Конденсатор С1 предназначен для подавления возбуждений (при тестировании импульсных БП).

Подбор резистора

При нагрузке 20А, резистор R5 должен иметь мощность 40 Вт и хорошо охлажден (20 A * 0,1 Ом = 2 В; 2 В * 20 A = 40 Вт). Лучше использовать резистор в металлическом корпусе с возможностью установки на радиатор. Можно также соединить параллельно несколько резисторов так, чтобы получить соответствующую мощность и сопротивление.

Напряжение питания схемы – нестабилизированное 15В, хотя оно зависит от параметра Vgs (напряжение затвора) нашего транзистора, при котором он полностью откроется. Как правило, не нужно больше 10В. Поскольку при более высоком напряжении стабилизатора DA1 должен быть оснащен радиатором.

Можно использовать транзисторы (VT3 и VT4) с логическим уровнем управления, то есть такой, который управляется напряжением TTL. Тогда напряжение питания в 7В будет достаточно. На этом заканчивается описание основной части электронной нагрузки.

При желании в схему можно добавить амперметр, но это не обязательно. Тем не менее, дополнив схему амперметром мы освободим свой мультиметр, который будет необходим для настройки. Измерительный блок выполнен на популярной микросхеме ICL7107 и четырех 7-сегментных светодиодных индикаторов по классической схеме.

Настройка

Перед использованием нужно откалибровать показания нашего амперметра. Для этого подключаем электронную нагрузку к блоку питания и в разрыв цепи включаем мультиметр (диапазон 10А). После прогрева схемы, потенциометром R9 устанавливаем такое же показание, как на мультиметре.

Другие области применения устройства

Регулируемая электронная нагрузка подойдет не только для тестирования блоков питания. Устройство также может быть использовано для тестирования батарей, аккумуляторов. С помощью его удобно измерять и рассчитывать емкость за счет стабилизации тока, который всегда будет поддерживаться на заданном уровне.

Источник

ATX-нагрузка, для тестирования блоков питания – Хроники Фрилансера

Так как с блоками питания, я вижу, я ввязался немного серьезно и видимо на некоторое время (хотелось бы и базу схем подобрать и систематизировать, и немного разобраться в современной схемотехзнике), и просто так парочкой видео не отделаюсь, решил немного упростить задачу.

Начну с конца, вот что вышло. Это первая версия нет коммутации доп нагрузок.

Поскольку наконец приехал нихромовый провод начал понемногу делать блок нагрузочных сопротивлений для АТХ-блоков питания. Тестировать автомобильными лампочками – как-то не правильно, дело в том, что при подключении или старте с такой нагрузкой возникает скачек тока. И есть шанс спалить, возможно только что отремонтированный блок.

В качестве корпуса взял корпус от старого АТХ блока питания.

Для начала решил поставить второй вентилятор, чтобы они в паре работали на продув спирали.

Проксон + абразив из тонкого диска по металлу. – пиомогают.

Сначала рисуем:

Потом пилим Потом ставим вентиляторы, синфазно потоку. Вин с вентилятором

Далее надо сделать изолятор для держателей нихромовых спиралей. Идеально тут подходит листовой текстолит. Сначала все меряем и отмечаем.

Потом вырезаем, и размещаем. Делаем отверстия под винты крепления и закрепляем.

Все – подставка готова, теперь надо установить держатели спиралей. Их, придется выточить из латуни. Но для начала режу нихромовую проволоку на куски нужной длины. как указано здесь

Соответственно 12В, 5В, 3.3В нагрузки. необходимо также будет установить три выключателя для коммутации нагрузок. по всем трем цепям. Также надо установить нагрузку для -12В и +5В SB, очевидно в виде мощных резисторов.

Ок, дальше надо выточить стойки

М4-8/Ф8-50ММ – 9шт

Выточил первую стойку, с резьбой М4, оказалось что слабовата резьба, надо М5. Выточил вторую, закрепил, держится хорошо. Снизу не закорачивает, но гайка большая плату немного придется поднять на пластиковых шайбах.

Сделал еще 8-мь держателей, все на высоту 50 мм

Просто вставлено, не закручено

Теперь надо сделать М3 в держателях. В каждом по три отверстия 2,5 мм, и соответственно нарезать резьбы. Такое делается в фрезере, и предварительно надо пройтись центровкой. Также снимаю с двух сторон фаску около 0,5мм для лучшего контакта нихромового провода и лучше зажима шайбой/гайкой.

А затем сверлом. М3 предполагает 2.6мм отверстие, я использую сверлю 2,5мм.

Поставил все спирали

Спирали 12в-2+1, 5в – 1+1, 3.3В – 1+1

Остается теперь только найти разъем АТХ, сделать небольшую переходную платку, собрался все в кучу.

Для начала сделал шаблон из старой поломанной материнки

Примеряем
Разрезаем дорожки проксоном Приделываем на панель сзади.Вид изнутри.

Дальше надо вставить пару выключателей для коммутации нагрузки и смонтировать провода.

Припаяны основные нагрузки 5/12/3.3 и замкнут pwr_on. Дополнительные нагрузки не подключал, так как надо парочку выключателей установить.
Вот такой внешний вид

Дальше необходимо установить доп выключатель на 12/3,3 и 5В нагрузки. Так как короткие спирали пока не поключены. Также не установлены нагрузки на 5 дежурного и -12В. Вероятно это будут резистор на 24 и 33 ома, можностью 1 и 5-ть ватт.

Запустил нагрузку, в ручную коммутировал нагрузки, спираль +12В – нагревается до красного цвета. Может даже придется применить нихромовую спираль большего диаметрадля увеличения ее длины и улучшения охлаждения.

UPD. Перекоммутировал нагрузки.

Основная 140 вт

+5 ~15А
+12 ~5А
+3.3 ~5А

Дополнительная на выключатель повесил, красный

+5 – ~10А
+3,3 – ~10А

И дополнительную 360 вт 12в/(10+20А) запланировал вывести на другой разъем.

UPD. А вот как тестируют блоки питания профессионалы. Довольно таки интересное решение. Взять метр радиаторного профиля, поставить с одной стороны кулеров побольше, а с другого электронику. Очень понравилась идея.

Проверка блока питания компьютера — программы и советы

Программы для проверки блока питания на Windows
Важное замечание

В процессе выбора комплектующих для персонального компьютера рядовой пользователь, как правило, задается вопросами быстродействия, объемом оперативной памяти, жесткого диска или SSD, параметрами видеокарты, забывая при этом о блоке питания. А ведь это один из основных элементов надежной и стабильно функционирующей системы. Блок питания, преобразуя входное напряжение, формирует из него рабочие напряжения, питающие абсолютно все компоненты и узлы компьютера.

Качественный блок питания должен обладать и другими функциями, позволяющими эффективно и надежно работать компьютеру. Например:

Фильтрация внешних помех и наводок, эргономичное расположение компонентов на плате блока питания, сводящее к минимуму внутренние наводки.
Стабилизация напряжений под нагрузкой.
Защита схемы от скачков и перепадов напряжения во внешней электросети.
Коррекция коэффициента мощности, позволяющая повысить КПД блока питания и уменьшить нагрузку на электросеть.

К выбору блока питания необходимо относиться ответственно, но не менее важно следить за тем, чтобы он работал стабильно и соответствовал заваленным характеристикам. Будет не лишним проверять не только БП уже давно работающие в системе, но и новые. Это полезная практика, т.к. от брака и подделок никто не застрахован.

Программы для проверки блока питания на Windows

Для тестирования БП есть несколько программ, позволяющих это сделать из под Windows. Рассмотрим пару из них.

AIDA64. Программа удобна, но для полнофункционального использования её необходимо приобрести. Впрочем, с некоторыми ограничениями можно использовать и пробную версию. Запускаем ярлык, в верхней панели выбираем «Сервис» — «Тест стабильности системы»

Далее ставим галочку на «Stress GPU(s)» и подтверждаем свое действия, нажав «Да» в появившемся окне. Тем самым во время нашего теста нагрузка на систему и блок питания будет увеличена за счет задействования в тесте графического процессора.

Запускаем тест, нажав на «Start»

Переходим на вкладку «Statistics»

В этом окне нас интересует «Voltage». Здесь следует обратить внимание на линии напряжения центрального процессора, 5V, 3,3V и 12V. Чем стабильнее будут показатели столбцах «Minimum» и «Maximum», тем лучше. Явные просадки в показателях будут свидетельствовать о наличии проблем в работе блока питания.

Также стоит обратить внимание на «Cooling Fans» — «Power Supply» — этот параметр показывает скорость оборотов вентилятора блока питания под нагрузкой во время теста. Сама возможность автоматической регулировки оборотов является большим плюсом БП.

Для пользователей ноутбуков — иногда во вкладке со статистикой можно увидеть только напряжение процессора. В некоторых случаях это абсолютно нормально, т.к. отображение линий питания в программе зависит от схемотехники материнской платы, наличия тех или иных датчиков и совместимости их с программой. Но на точность отображения динамики напряжения во время теста это не влияет.

OCCT. Рассмотрим вторую программу. У неё есть явное преимущество перед предыдущей — она полностью бесплатна. Открываем и переходим на вкладку, указанную стрелкой

В этой вкладке обращаем внимание на параметры:

Тип тестирования: Авто;
Длительность: от 30 минут до 1 часа;
Версия DirectX: выбираем доступную. Если есть возможность — 11, если нет — 9;
Разрешение: как правило, текущее. Выставляется автоматически, в зависимости от того, какое в данный момент используете;
Ставим галочку на «Полноэкранный режим»
Ставим галочку на «64 бит Linkpack», если у вас 64-разрядная система. Узнать разрядность своей системы можно в свойствах ОС;
Ставим галочку на «Использовать все логические ядра» (в некоторых случаях галочка недоступна, например, если в BIOS заблокированы одно или несколько ядер)

Всё. Можно запускать тест, нажав на кнопку «ON»

По окончании теста откроется окно со скриншотами, где будут подробные графики необходимых нам параметров системы. Проанализировав показания работы блока питания во время теста, мы можем сделать выводы о надежности и стабильности его работы.

Важное замечание

Программа OCCT очень сильно нагружает БП во время теста. Если вы не уверены в качестве своего блока питания, возможно, стоит воздержаться от данного теста. Особенно внимательно к этому замечанию стоит отнестись владельцам дешевых китайских блоков питания неизвестного или малоизвестного производителя. Это же и относится к владельцам ноутбуков. Пожалуй, оптимальным вариантом будет программа AIDA64.

Остались вопросы, предложения или замечания? Свяжитесь с нами и задайте вопрос.

Как быстро проверить компьютерный блок питания

Здравствуйте, уважаемые читатели! Сегодня мы с вами займемся сугубо практическим делом. Если вы интересуетесь «железом» компьютера, то хорошо закрепить теоретические знания практикой, правильно?

Допустим, вы купили новый блок питания для компьютера. Или вы хотите заменить сгоревший блок другим, бывшим в употреблении.

Можно поставить его сразу (и сыграть в лотерею), но лучше перед установкой проверить. Вы же хотите узнать, как это сделать, не так ли?

Источник дежурного напряжения

Сначала немного теории. Куда же без нее!

Компьютерный блок питания содержит в себе источник дежурного напряжения (+5 VSB).

Если вилка блока питания вставлена в сеть, это напряжение будет присутствовать на контакте 21 основного разъема (если разъем 24- контактный).

Этот дежурный источник питания запускает основной инвертор. К этому контакту приходит фиолетовый (чаще всего) провод.

Необходимо замерить это напряжение относительно общего провода (обычно черного цвета) цифровым мультиметром.

Оно должно находиться в пределах + 5 +-5%, т. е. быть в диапазоне от 4,75 до 5,25 В.

Если оно будет меньше, компьютер может не включиться (или будет включаться «через раз»). Если оно будет больше, компьютер может «подвисать».

Если это напряжение отсутствует, питающий блок не запустится!

Облегченная нагрузка блока питания

Если дежурное напряжение находится в норме, необходимо подключить к одному из разъемов нагрузку в виде мощных резисторов (см. фото).

К шине +5 В можно подключить резистор величиной 1 — 2 Ом, к шине +12 В ― величиной 3 ― 4 Ом.

Мощность резисторов должна быть не менее 25 Вт.

Это далеко не полная величина нагрузки. К тому же шина + 3,3 В остается вообще ненагруженной.

Но это необходимый минимум, при котором питающий блок (если он исправен) должен без «вреда для своего здоровья» запуститься.

Резисторы следует припаять к ответной части разъема, который можно взять, например, от неисправного внешнего вентилятора корпуса.

Запуск блока питания

После того как нагрузка подключена, следует замкнуть контакт PS-ON (чаще всего ― зеленого цвета) с соседним общим (обычно черного цвета) проводником.

Контакт PS-ON — четвертый слева в верхнем ряду, если ключ расположен сверху.

Замкнуть можно с помощью скрепки. Блок питания должен запуститься. При этом начнут вращаться лопасти вентилятора охлаждения.

Напоминаем, что компьютерный блок питания лучше не включать без нагрузки!

Во-первых, в нем есть цепи защиты и контроля, которые могут не разрешить основному инвертору запуститься. Во-вторых, в «облегченных» блоках эти цепи могут вообще отсутствовать. В худшем случае дешевый питающий блок может выйти из строя. Поэтому дешевые блоки питания не покупайте!

Контроль выходных напряжений

На всех разъемах появятся выходные напряжения. Следует замерить все выходные напряжения цифровым мультиметром. Они должны находиться в пределах 5% допуска:

напряжение + 5 В должно находиться в пределах + 4,75 ― 5, 25 В,
напряжение +12 В ― в пределах 11,4 ― 12,6 В,
напряжение +3,3 В ― в пределах 3,14 ― 3,47 В

Значение напряжения в канале + 3,3 В может оказаться выше + 3,47 В. Это связано с тем, что этот канал остается без нагрузки.

Но, если остальные напряжения в пределах нормы, то с высокой долей вероятности можно ожидать того, что и напряжение в канале + 3,3 В под нагрузкой окажется в пределах нормы.

Отметим, что допуск 5% в верхнюю сторону для напряжения + 12 В великоват.

Этим напряжением питаются шпиндели винчестеров. При напряжении + 12,6 В (верхняя граница допустимого диапазона) управляющая шпинделем микросхема-драйвер сильно перегревается и может выйти из строя. Поэтому желательно, чтобы это напряжение было поменьше — 12,2 – 12,3 В (естественно, под нагрузкой).

Следует сказать, что могут быть случаи, когда блок на этой нагрузке работает, а на реальной (которая существенно больше), напряжения «проседают».

Но так бывает сравнительно редко, это вызвано скрытыми неисправностями. Можно сделать, так сказать, «честную» нагрузку, имитирующую реальный режим работы.

Но это не так просто! Современные питающие блоки могут отдавать мощность 400 ― 600 Вт и более. Для проверки работы с переменной нагрузкой надо будет коммутировать мощные резисторы.

Необходимы мощные коммутационные элементы. Все это будет греться…

Предварительный вывод о работоспособности можно сделать и при облегченной нагрузке, и это вывод будет достоверен более чем в 90% случаев.

Несколько слов о вентиляторах

Если вентилятор блока питания, бывшего в употреблении, сильно шумит, он, скорее всего, нуждается в смазке. Или, если он сильно изношен, в замене.

Больше всего это касается небольших вентиляторов диаметром 80 мм, которые устанавливаются на заднюю стенку блока питания.

Вентилятор диаметром 120-140 мм для обеспечения необходимого воздушного потока вращается с меньшей скоростью, поэтому шумит меньше.

В заключение отметим, что качественный блок питания имеет «умную» схему управления, которая управляет оборотами вентилятора в зависимости от температуры или нагрузки. Если температура радиаторов с силовыми элементами (или нагрузка) невелика, вентилятор вращаются с минимальными оборотами.

При повышении температуры или увеличении тока нагрузки обороты вентилятора увеличиваются. Это снижает шум.

С вами был Виктор Геронда.

До новых встреч!

Электронная нагрузка для тестирования блоков питания и аккумуляторов Atorch W150, 0-200В, 0-20А

Точный тестер блоков питания и зарядных устройств

Для проверки и тестирования блоков питания, зарядных устройств и аккумуляторных элементов питания под нагрузкой предназначен тестер Atorch W150. Этот достаточно компактный измеритель позволяет определить их параметры в процессе работы. С его помощью вы можете сымитировать работающее устройство с определёнными параметрами потребления тока и измерить реальные показатели, которые, например зарядное устройство, имеет на выходе. От других аналогичных устройств этот тестер отличается высокой точностью.

Нагрузка не имеет корпуса в целях охлаждения при проведении измерений. При работе с ней нужно соблюдать осторожность, чтобы не повредить шлейф дисплея или контакты подключения. Данные о мощности, напряжении и силе тока, сопротивлении, температуре, которые вы получаете, выводятся на информативный дисплей с подсветкой и тремя режимами расположения информации. Для управления служат мультифункциональная кнопка включения/отключения питания и переключения режимов экрана, резисторы грубой и тонкой настройки мощности.

С помощью кнопки и резисторов вы можете настроить тестер, установить минимальные и максимальные пороги силы тока, напряжения и мощности для проверки. Есть также возможность контролируемого разряда аккумуляторов до установленного значения. Максимальные параметры для тестирования 200 В, 20 А, 150 Вт, позволяют испытывать большинство устройств.

Благодаря разнообразным разъёмам USB, miniUSB, microUSB, typeC, обычным клеммам и гнезду питания 5,5 х 2,5 мм, а также отдельному USB разъёму для тестирования “быстрых” зарядок у вас не возникнет проблем с поиском переходников, вы сможете подключить всё что потребуется. В комплекте к нагрузке есть зажимы и и переходник “крокодил” — USB.

Отдельно следует отметить дополнительное гнездо питания, что даёт возможность использовать тестер блока питания с нагрузкой как вольтамперметр. Из недостатков следует указать на то, что при тесте мобильных батарей измеритель даёт большую погрешность, может отображать неверные данные, и он не предназначен для работы с ними. Также он не предназначен для зарядки элементов питания. Питание от сети через адаптер или блок питания 9 В, 1 А. Для удобства предусмотрено два разъёма — обычное гнездо и гнездо USB. Имеется встроенная защита от перегрузки и звуковая сигнализация.

Тестер блоков питания и аккумуляторов под нагрузкой Atorch W150 отлично подойдёт для проверки блоков питания, аккумуляторов любых типов, батарей, зарядных устройств. Он даёт возможность проверить их при разном режиме работы, укажет на просадку или потерю напряжения.

Основные особенности и характеристики

Портативный тестер блоков питания, аккумуляторов, зарядных устройств всех типов и с любыми разъёмами.
Не имеет закрытого корпуса в связи с необходимостью активного охлаждения.
Максимальные параметры для тестирования 200 В, 20 А, 150 Вт, позволяют испытывать большинство устройств. Не предназначен для теста мобильных батарей и зарядки.
Присутствует функция разряда аккумуляторов, минимальное значение остаточного заряда можно настроить.
Информативный дисплей с подсветкой и тремя режимами вывода данных. Отображение данных в реальном времени.
Грубая и точная настройка нагрузки. Многофункциональная кнопка управления для переключения режимов и установки значений.
Разъём для подключения питания на выбор, USB или гнездо питания 5,5 х 2,5 мм.

Краткое руководство по эксплуатации

Подключите тестер в сеть с помощью блока питания. Дождитесь пока включится дисплей.
Нажимая на кнопку выберите необходимый режим отображения данных.
Для теста подключите блок питания, зарядное устройство или аккумулятор к разъёмам. Зарядные устройства и блоки питания нужно подключить к сети. С помощью резисторов грубой и тонкой настройки установите необходимую нагрузку.
Для установки параметров максимальных и минимальных порогов мощности с помощью кнопки переключения режимов выберите соответствующий пункт: мощность, сила тока, напряжение. Нажимая на кнопку выставьте необходимые показатели.

Технические характеристики

Диапазон измерения напряжения: 0 — 200 В (погрешность 0,05 В).
Диапазон измерения силы тока: 0 — 20 А (погрешность 0,05 А).
Диапазон измерения ёмкости: 0 — 999,999 Ач (погрешность 0,01 Ач).
Диапазон измерения энергии/работы: 0 — 999,999 Вт/ч (погрешность 0,01 Вт/ч).
Диапазон измерения мощности: 0 — 150 Вт (погрешность 0,01 Вт).
Диапазон измерения сопротивления: 1 — 999,9 Ом (погрешность 0,01 Ом).
Диапазон измерения температуры: от 0 до 99 градусов.
Разъёмы подключения: 2 х USB, miniUSB, microUSB, typeC, 2 х гнездо питания 5,5 х 2,5 мм.
Размеры (Д х Ш х В): 160 х 96 х 60 мм.
Вес: 325 гр.

Комплектация

Тестер блоков питания и аккумуляторов под нагрузкой Atorch W150 — 1 шт.
Блок питания — 1 шт.
Переходник “крокодилы — USB” — 1 шт.
Зажимы “крокодил” — 1 пара.
Инструкция (англ). — 1 шт.

4 причины всегда проводить нагрузочные испытания блока питания после ремонта

Нетрудно определить неисправный источник питания как причину отказа вашего оборудования. Но не все проблемные блоки питания имеют один и тот же источник неисправности. Перегрев иногда приводит к поломке; в других случаях это отказ конденсатора; а отказы полупроводников еще более часты.

Разобраться в неисправности источника питания означает правильно диагностировать неисправность или неисправность компонента, которая ее вызвала.Для этого технический специалист будет полагаться на тестер источника питания или мультиметр: устройство, способное выполнять диагностические тесты для поиска и устранения неисправностей электрических компонентов.

Ознакомьтесь с мультиметром

Мультиметр ни в коем случае не является высококлассным оборудованием. Фактически, это относительно простое и понятное устройство, которым должен владеть каждый, кто занимается устранением неисправностей и ремонтом электрооборудования. Устройство измеряет множество различных электрических переменных, включая постоянное напряжение, переменное напряжение, сопротивление и ток, которые необходимы для правильной работы источника питания.

Использовать мультиметр очень просто. Специалист по ремонту установит на мультиметре соответствующие параметры измерения и будет использовать щупы для измерения силы тока. Показания должны соответствовать стандартам и спецификациям производителей оригинального оборудования (OEM), чтобы гарантировать, что мощность не превышает безопасных уровней. И, если это так, техник по ремонту может продолжить поиск и устранение неисправностей и ремонт.

Нагрузочные испытания для обеспечения качества

После устранения неисправностей и ремонта блока питания необходимо провести нагрузочное тестирование.С помощью мультиметра специалисты по ремонту проверит источник питания в полевых условиях, чтобы измерить ряд важных переменных.

Проверить работоспособность. Проверка работоспособности отремонтированного источника питания — это всего лишь часть передовых методов контроля качества, и обслуживающий персонал должен проводить проверку работоспособности независимо от каких-либо других проблем. Быстрый тест под нагрузкой покажет, свободен ли источник питания от первоначальных проблем и способен ли он обеспечивать стабильный ток.
Откалибровать по стандарту. Нагрузочное тестирование в соответствии со стандартом гарантирует, что источник питания выдает мощность со скоростью, соответствующей показаниям. Например, проверка напряжением 10 вольт гарантирует, что источник питания действительно выдает 10 вольт. Калибровка по стандарту означает отправку источника питания обратно в поле с теми же характеристиками, которые указаны на заводе.
Проверить соответствие нормам. Отремонтированные блоки питания должны соответствовать рекомендациям производителя и оборудования по коэффициенту мощности и нагрузке.Проверка соответствия нормативным требованиям означает соблюдение стандартов OEM по безопасности и функциональности, поэтому нет риска ответственности в случае возникновения проблем в будущем.
Обеспечьте повторяемость. Тестирование на повторяемость гарантирует, что источник питания не поддастся немедленно той же проблеме, которая привела его для ремонта, например, неисправному диоду. Повторяемость означает, что устройство готово работать, как ожидалось, на постоянной основе.

Каждая из этих четырех переменных играет важную роль в обеспечении долговременной работы только что отремонтированного источника питания.

Что может пойти не так без надлежащего нагрузочного тестирования?

Без окончательной проверки качества при нагрузке блок питания может столкнуться с широким спектром проблем, которые приведут к опасностям для сотрудников и простою оборудования для компаний. В их числе:

Мгновенный сбой подачи при следующем использовании из-за ремонтного персонала
- выполнение ремонта неправильных компонентов,
- с использованием не той детали для замены, или
- выполняет неполный ремонт или замену.
Опасность поражения электрическим током из-за перенапряжения или электропитания, превышающего стандарты соответствия. И наоборот, понижение напряжения, вызванное провалом питания, приводит к проблемам с поддержанием работоспособности электроники.
Переходные процессы, посланные на периферийные электрические компоненты, вызванные неспособностью контролировать ток через источник питания.

Тестирование с нагрузкой обеспечивает надлежащую работу перед возвратом источника питания в поле и предлагает окончательную проверку качества, которая имеет первостепенное значение для поддержания безопасности и работоспособности жизненно важных источников питания как сразу после ремонта, так и в долгосрочной перспективе.

Имеете дело с неисправным блоком питания? Вы всегда можете рассчитывать на профессионалов Global Electronic Services. Свяжитесь с нами по всем вопросам, связанным с промышленной электроникой, серводвигателями, двигателями переменного и постоянного тока, гидравлическими и пневматическими системами, и не забывайте ставить лайки и подписываться на нас на Facebook!

Тестирование источника питания с использованием фиктивных нагрузок

Сеть обмена стеками

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

0
+0
Авторизоваться Подписаться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 3 года назад

Просмотрено 1к раз

\ $ \ begingroup \ $

Я занят обдумыванием того, как протестировать разрабатываемый мной источник питания, и наткнулся на статью, в которой обсуждалось использование электронной нагрузки для проверки источника питания.У меня не будет доступа к электронной нагрузке, поэтому я подумал об использовании фиктивной нагрузки, чтобы имитировать нагрузку, которую увидит источник. Я хотел бы уточнить, правильно ли я представляю, как это работает?

Основным требованием к этому источнику питания будет обеспечение стабильного напряжения 5 В и 3,3 В за счет использования двух понижающих преобразователей с входным напряжением 12 В и соответствие текущим требованиям цепей, подключенных к линиям 5 В и 3,3 В. Входное напряжение 12 В получается из переменного тока 230 В 50 Гц с помощью понижающего трансформатора и полного мостового выпрямителя.У меня есть список компонентов и максимальные токи, которые они потребляют. Правильно ли я говорю, что мне нужно будет рассчитать сумму потребляемого тока от отдельных компонентов, а затем использовать закон Ома, чтобы выбрать фиктивное сопротивление для моделирования этого состояния? Аналогично описанной здесь процедуре: Определение требований к источникам питания

Например. Если компоненты, которые питаются от линии 5 В, будут потреблять пиковый ток 2,4 AI, следует разработать понижающий преобразователь для вывода регулируемого 5 В 3 А, а затем рассчитать сопротивление нагрузки как \ $ R = \ frac {V} {I} = \ frac { 5} {2.4} = 2,083 \ Omega \ $. Затем я бы подключил эту нагрузку к выходу понижающего преобразователя 5 В и проверил, обеспечивает ли он устойчивое напряжение 5 В для этой нагрузки? Я предполагаю, что мне также нужно будет посмотреть номинальную мощность резистора, чтобы использовать \ $ P = VI = 5 \ times2.4 = 12 Вт \ $, чтобы убедиться, что выбранный резистор способен справиться с этим количеством рассеиваемой мощности?

Создан 27 авг.

Бларский

79977 серебряных знаков2222 бронзовых знака

\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $

У меня не будет доступа к электронной нагрузке, поэтому я подумал об использовании фиктивная нагрузка, чтобы имитировать нагрузку, которую увидит источник питания.Хочу уточнить Если я правильно понимаю, как это работает?

Это то, как большинство людей подошло бы к этому.

Правильно ли я говорю, что мне нужно будет вычислить сумму тока? извлекать из отдельных компонентов, а затем использовать закон Ома, чтобы выбрать фиктивное сопротивление для имитации этого состояния?

Этим методом выбираются фиктивные нагрузки, и для вашего рабочего примера дуумная нагрузка действительно будет 2,083 Ом, но, если вы проектируете преобразователь для подачи 3 А, то мой совет — протестируйте его при нагрузке 3 А.Всегда полезно знать, что у вас есть лишние накладные расходы на случай, если они вам понадобятся. Я бы выбрал нагрузку 1,67 Ом, и это даст мощность 15 Вт, и чтобы предотвратить превышение резистором своих максимальных пределов, я бы рассмотрел номинальную мощность, которая в 1,5 раза превышает это значение, то есть 22 Вт.

Создан 27 авг.

Энди он же Энди

349k2121 золотой знак

\ $ \ endgroup \ $ Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Как вручную проверить источник питания с помощью мультиметра

Правильно выполненный тест блока питания с помощью мультиметра должен подтвердить, что блок питания находится в хорошем рабочем состоянии или его необходимо заменить.

Прочтите важные советы по безопасности при ремонте ПК из-за опасностей, связанных с этим процессом. Ручное тестирование источника питания предполагает тесную работу с электричеством высокого напряжения.

Не пропускайте этот шаг! Безопасность должна быть вашей главной заботой во время проверки источника питания, и есть несколько моментов, о которых вы должны знать, прежде чем начинать этот процесс.

Откройте корпус вашего компьютера. Короче говоря, это включает в себя выключение компьютера, отключение кабеля питания и отключение всего остального, подключенного к внешнему компьютеру.

Чтобы упростить проверку источника питания, вам также следует переместить отключенный и открытый корпус компьютера в удобное место для работы, например, на столе или другой плоской нестатической поверхности.

Отсоедините разъемы питания от каждого внутреннего устройства .

Простой способ убедиться, что каждый разъем питания отключен, — это работать от связки кабелей питания, идущих от блока питания внутри ПК. Каждая группа проводов должна подключаться к одному или нескольким разъемам питания.

Нет необходимости снимать сам блок питания с компьютера, а также нет причин отсоединять кабели данных или другие кабели, не исходящие от блока питания.

Сгруппируйте все силовые кабели и разъемы вместе для облегчения тестирования.

Когда вы размещаете силовые кабели, мы настоятельно рекомендуем их изменить и вытащить как можно дальше от корпуса компьютера. Это максимально упростит проверку соединений источника питания.

Замкните контакты 15 и 16 на 24-контактном разъеме питания материнской платы с помощью небольшого отрезка провода.

Вам, вероятно, потребуется взглянуть на таблицу выводов 24-контактного блока питания 12 В ATX, чтобы определить расположение этих двух контактов.

Убедитесь, что переключатель напряжения питания, расположенный на блоке питания, правильно настроен для вашей страны.

В США напряжение должно быть установлено на 110/115 В. Обратитесь к Руководству по розеткам для других стран, чтобы узнать о настройках напряжения для других стран.

Подключите блок питания к розетке и нажмите переключатель на задней панели блока питания. Предполагая, что источник питания хотя бы минимально исправен и что вы правильно закоротили контакты на шаге 5, вы должны услышать, как вентилятор начинает работать.

У некоторых источников питания нет переключателя на задней панели устройства. Если тестируемый блок питания не работает, вентилятор должен начать работать сразу после подключения блока к стене.

Тот факт, что вентилятор работает, не означает, что ваш блок питания правильно подает питание на ваши устройства.Вам нужно будет продолжить тестирование, чтобы подтвердить это.

Включите мультиметр и поверните циферблат в положение VDC (Вольт постоянного тока).

Если используемый мультиметр не имеет функции автоматического выбора диапазона, установите диапазон на 10,00 В.

Проверьте 24-контактный разъем питания материнской платы:

Подключите отрицательный щуп мультиметра (черный) к любому контакту заземления и подключите положительный щуп (красный) к первой линии питания, которую вы хотите проверить.24-контактный основной разъем питания имеет линии +3,3 В постоянного тока, +5 В постоянного тока, -5 В постоянного тока (опционально), +12 В и -12 В постоянного тока через несколько контактов.

Мы рекомендуем проверить каждый контакт 24-контактного разъема, на который подается напряжение. Это подтвердит, что каждая линия подает правильное напряжение и что каждый вывод правильно терминирован.

Задокументируйте номер, который показывает мультиметр для каждого проверенного напряжения, и подтвердите, что указанное напряжение находится в пределах утвержденного допуска. Вы можете обратиться к допускам по напряжению источника питания, чтобы получить список подходящих диапазонов для каждого напряжения.

Есть ли напряжения за пределами утвержденного допуска? Если да, замените блок питания. Если все напряжения находятся в пределах допуска, ваш источник питания исправен.

Если ваш блок питания прошел тесты, настоятельно рекомендуется продолжить тестирование, чтобы убедиться, что он может правильно работать под нагрузкой. Если вы не заинтересованы в дальнейшем тестировании блока питания, переходите к шагу 15.

Выключите выключатель на задней панели блока питания и отсоедините его от стены.

Подключите все ваши внутренние устройства к источнику питания. Кроме того, не забудьте удалить короткое замыкание, созданное на шаге 5, перед тем, как снова подключить 24-контактный разъем питания материнской платы.

Самая большая ошибка, сделанная на этом этапе, — это то, что вы забыли все снова подключить. Помимо основного разъема питания на материнской плате, не забудьте подключить питание к жесткому диску (-ам), оптическому дисководу (-ам) и гибкому диску. водить машину. Некоторым материнским платам требуется дополнительный 4-, 6- или 8-контактный разъем питания, а некоторым видеокартам также требуется выделенное питание.

Подключите блок питания, нажмите переключатель на задней панели, если он у вас есть, а затем включите компьютер, как обычно, с помощью переключателя питания на передней панели компьютера.

Да, вы будете запускать компьютер со снятой крышкой корпуса, что совершенно безопасно, если вы будете осторожны.

Это не является обычным явлением, но если ваш компьютер не включается при снятой крышке, вам, возможно, придется переместить соответствующую перемычку на материнской плате, чтобы сделать это возможным.В руководстве к вашему компьютеру или материнской плате должно быть объяснено, как это сделать.

Повторите шаги 9 и 10, проверяя и документируя напряжения для других разъемов питания, таких как 4-контактный разъем питания для периферийных устройств, 15-контактный разъем питания SATA и 4-контактный разъем питания для гибких дисков.

Как и в случае с 24-контактным разъемом питания материнской платы, если какое-либо напряжение выходит за пределы указанного напряжения, вам следует заменить блок питания.

По завершении тестирования выключите компьютер, отсоедините его от сети и снова закройте корпус крышкой.

Предполагая, что ваш блок питания прошел проверку на исправность или вы заменили блок питания на новый, теперь вы можете снова включить компьютер и / или продолжить устранение возникшей проблемы.

Универсальный инструмент для тестирования источников питания

Программируемые электронные нагрузки

постоянного тока: что это такое и как они используются?

Электронная нагрузка — это тип прибора, который прикладывает напряжение и потребляет ток. Эти электронные нагрузки переменного или постоянного тока, также известные как программируемая нагрузка постоянного тока, используются производителями источников питания, батареями, солнечными батареями, ветром или другими производителями, которые хотят тщательно протестировать свои источники питания.Производители этих продуктов должны динамически тестировать свои расходные материалы, быстро увеличивая и уменьшая нагрузку с повторяемой повторяемостью, чтобы продемонстрировать соответствие стандартам качества и безопасности. Программируемые электронные нагрузки делают этот тип тестирования намного проще, чем конфигурирование резисторов или резистивных элементов для каждого теста. Устройства необходимо тестировать на предмет их различных состояний работы. Батареи также часто необходимо испытывать в течение сотен или тысяч циклов, чтобы гарантировать долговечность и определить ожидаемый срок службы.Электронные нагрузки используются производителями автомобильных аккумуляторов, производителями топливных элементов, производителями двигателей, производителями сотовых телефонов, производителями солнечных панелей, нефтегазовой отраслью и в других отраслях, где необходимо проверять мощность, и они полезны для определения характеристик и проведения испытаний на разряд. данные для инженеров. Электронные системы нагрузки также полезны для аэрокосмической, коммерческой электроники, обороны и коммунальных служб, где требуются особые режимы работы и их нужно тестировать.

Рис. 1. Программируемая нагрузка постоянного тока ITECH, изображенная выше, предлагает возможности высокого напряжения и возможности удаленного программирования.Купить все испытательное оборудование ITECH.

Большинство доступных электронных нагрузок постоянного тока используют транзисторы / полевые транзисторы или массив параллельно соединенных транзисторов / полевых транзисторов или IGBT в качестве переменного резистора. Обычно они устанавливаются на радиатор и охлаждаются вентиляторами. Электронная нагрузка, показанная выше на изображении, и другие, доступные от специалистов по схемам, предлагают возможность программирования и режимы постоянной мощности, постоянного тока и постоянного напряжения для большей гибкости тестирования. Они также могут управляться удаленно через RS232 и экспортировать данные для регистрации.Специалисты по схемам предлагают программируемые электронные нагрузки постоянного тока от 100 Вт до кВт для мощных испытательных приложений.

Нагрузки

постоянного тока можно использовать для моделирования другого типа нагрузки, например двигателя постоянного тока. Они могут иметь очень частые импульсы, имитирующие включение и выключение двигателя постоянного тока или другой нагрузки постоянного тока. Их также можно использовать для получения небольшого количества энергии, чтобы имитировать медленный разряд батареи от некоторой внешней нагрузки.

Производители, которые используют электронную нагрузку для тестирования своего оборудования перед производством, будут иметь конкурентное преимущество и будут производить оборудование, которое будет более точным и надежным.

Ознакомьтесь с нашим предложением программируемых электронных нагрузок постоянного тока здесь.

Измерьте регулировку нагрузки, чтобы убедиться, что блоки питания соответствуют спецификациям.

Одной из наиболее важных спецификаций для источника питания постоянного тока является регулирование нагрузки. Регулировка нагрузки — это мера того, насколько хорошо источник питания поддерживает выходное напряжение при изменении выходного тока. Правильное регулирование нагрузки поможет гарантировать, что источник питания будет обеспечивать напряжение, необходимое вашей цепи или системе.

При выборе или покупке блока питания постоянного тока вы можете захотеть не только прочитать спецификации для конкретных блоков питания, которые вы рассматриваете, но также провести некоторые тесты, чтобы убедиться, что они соответствуют спецификации.

Обычно этот эффект должен быть очень небольшим. Например, серия Sorensen HPD имеет регулировку нагрузки 0,01% от Vmax + 2 мВ.

Существует несколько способов измерения регулирования нагрузки источника постоянного тока. Возможно, самый простой способ — выбрать нагрузочные резисторы, которые будут обеспечивать минимальную нагрузку, максимальный ток и номинальную нагрузку (половину максимального тока) для источника питания. Подключите их по одному к выходным клеммам источника питания и измерьте выходное напряжение.

При измерении напряжения подключите вольтметр к клеммам SENSE, а не к выходным клеммам, как показано на рисунке 1. Это очень важно, так как это устранит ошибку, которая может быть вызвана падением напряжения между выходными клеммами источника питания и Загрузка. Это падение напряжения может быть значительным при максимальном токе нагрузки.

Подключение вольтметра к измерительным клеммам предотвратит ошибки измерения.
вызвал падение напряжения на выходных выводах.

После того, как вы сделаете эти измерения, вы можете рассчитать регулировку нагрузки:

% регулирования нагрузки = V (полная нагрузка) -V (минимальная нагрузка) / V (номинальная нагрузка) X 100%

Другой способ обеспечить нагрузку для этого теста — использовать электронную нагрузку AMETEK Programmable Power. Использование электронной нагрузки позволяет очень легко проверить регулировку нагрузки во всем диапазоне мощности источника питания. Какой бы метод вы ни использовали для обеспечения нагрузки, убедитесь, что нагрузка выдерживает полную выходную мощность источника питания.

Четыре совета по использованию электронных нагрузок

Электронные нагрузки начинались как специализированный продукт для тестирования источников питания постоянного тока; электронные нагрузки показывают реакцию источника питания на различные условия нагрузки. Использование переключателей на полевых транзисторах и нереактивных компонентов, обычных для электронных нагрузок, позволяет избежать резонансов и нестабильности. Популярность электронных нагрузок постоянного тока растет по мере того, как все больше электронных устройств преобразуют и хранят энергию. Они используются для тестирования большинства источников постоянного тока, включая батареи, солнечные панели, драйверы светодиодов, преобразователи постоянного тока в постоянный и топливные элементы.

Совет 1. Проверка батареи — режим постоянного тока (CC)

Текущий приоритетный режим — самый популярный из режимов тестирования электронной нагрузки. В основном этот параметр используется для измерения общей энергии, хранящейся в батарее. По мере того, как аккумулятор подает ток, его напряжение падает. Используя эту характеристику (профиль напряжения), мы можем предсказать емкость батареи с точки зрения времени.

Таблица 1: Таблица технических характеристик литий-ионного аккумулятора 18650A при 25 ºC

В качестве примера испытания на постоянный ток мы используем литий-ионный аккумулятор 18650.Емкость (C), измеренная в мАч, используется для расчета тока зарядки и разрядки. При зарядке ток ограничен до 0,5 ° C (в нашем примере 1250 мА), зарядка должна быть остановлена до того, как напряжение аккумулятора достигнет 4,2 В. См. Таблицу 1.

Разрядка использует аналогичный процесс постоянного тока. Значительное потребление тока не рекомендуется, так как это сокращает срок службы батареи. Кроме того, очень важно прекратить потребление энергии в точке, где батарея достигает предела низкого напряжения (2.5V), чтобы предотвратить дальнейшее возможное повреждение. Графики разряда на Рисунке 2 иллюстрируют время работы батареи.

Аккумулятор поддерживает разрядку с максимальной скоростью. Однако литий-ионные аккумуляторы дают более высокую емкость, если разряжены на долю от этого значения. Низкие температуры могут влиять как на напряжение, так и на емкость.

Многие другие характеристики батареи определяются с использованием электронных нагрузок постоянного тока, емкости, внутреннего импеданса, долговременных характеристик заряда / разряда, поведения при низких температурах и экстремальных значений.Емкость является наиболее распространенной, так как она дает время работы от батареи. Например, тесты с использованием переменного тока потребления для имитации устройства, когда оно выходит из спящего режима в активное состояние, могут нарисовать картину того, как батарея выдерживает различные скорости разряда. Показано ниже на рисунке 1.

Рисунок 1: Аккумулятор 18650 разряжается с разной скоростью Литий-ионные аккумуляторы

прослужат долго при работе в узком диапазоне. Избегайте высокого напряжения заряда (> 4,1 В) и низкого напряжения разряда (<2.6V) снижает нагрузку на аккумулятор. При вычислении емкости аккумулятора ток разряда 500 мА умножается на время работы, 4,5 часа или 2250 мАч. Измеренная мощность немного ниже указанной из-за узкого рабочего диапазона от 2,6 до 4,1 В

Таблица 2: Настройка модуля нагрузки на канале 1 для получения постоянного тока

В таблице 2 показаны стандартные команды для программируемых приборов (SCPI) для настройки нагрузки для текущего приоритета

Совет 2. Тестирование переходной характеристики источника питания

В большинстве источников питания используется схема регулирования напряжения для обеспечения постоянного напряжения.Однако в определенных условиях нагрузка может превышать способность схемы поддерживать постоянное напряжение, и в результате могут проявляться всплески переходного напряжения.

Для количественной оценки переходной характеристики установите нагрузку так, чтобы источник питания выдавал полное выходное напряжение с током, который вдвое меньше максимального значения. Затем внезапно увеличьте нагрузку, чтобы заставить источник питания обеспечивать максимальный ток, а затем уменьшите нагрузку, чтобы восстановить источник питания до половины мощности.

Время, необходимое источнику питания для восстановления после значительного изменения нагрузки, известно как время его переходного процесса.См. Рисунок 2.

Рисунок 2: Переходное время отклика отображается как время, необходимое источнику питания для восстановления в пределах диапазонов установления

Поставка считается восстановленной после стабилизации в пределах диапазона стабилизации. Например, Keysight E36312A указывает менее 50 мкс для восстановления в пределах диапазона установления 15 мВ. Это следует за изменением нагрузки от 50% до 100% максимального выходного тока.

Измерение времени отклика с помощью нагрузочных резисторов и переключателей может стать проблемой.Силовые резисторы, часто намотанные компоненты, обладают индуктивностью, которая может взаимодействовать с переходными процессами от источника питания. Использование электронных нагрузок постоянного тока позволяет избежать этого дополнительного взаимодействия.

Электронная нагрузка постоянного тока может быть настроена либо в режиме сопротивления, либо в режиме постоянного тока для выполнения этих измерений. В первом случае потребуется рассчитать значение сопротивления, необходимое для генерации желаемого тока (50% или 100%). Последнее просто требует, чтобы нагрузка была установлена на желаемые значения тока.

После настройки нагрузки следующим шагом будет создание формы волны (шага или импульса) для загрузки источника питания таким образом, чтобы генерировать переходные процессы. Серия Keysight N6700 имеет ряд встроенных форм сигналов, которые способствуют этому. Создание динамической нагрузки создается описанием всего нескольких моментов. Пошаговый сигнал генерирует один переходный процесс, когда значение тока изменяется от 50% до 100%, импульс генерирует два переходных процесса, по одному для каждого фронта. См. Рисунок 3.

Рисунок 3: Выбран импульсный сигнал для создания динамического тока.

Совет 3.Проверка способности источника питания ограничивать ток

На случай отказа источники питания включают схему защиты с ограничением тока. Для защиты самого источника питания и подключенного оборудования. При использовании источника питания от производителя оригинального оборудования (OEM). Важно знать, что производительность в этом отношении соответствует предполагаемому применению.

Обычно существует 3 типа ограничений по току

Обычное ограничение тока
Источники питания, которые могут переключаться между постоянным напряжением (CV) и постоянным током (CC)
Обратные источники питания с ограничением тока

Первые два очень похожи по функциям, различаются только степенью регулирования в области постоянного тока — см. Рисунок 4 — эта область регулируется в случае возможности питания CV / CC.

Рисунок 4: Зависимость напряжения от тока для трех типов ограничивающих схем.

Проверка возможности ограничения тока

Испытание начинается с электронной нагрузки постоянного тока, сконфигурированной так, чтобы потреблять минимальный ток от источника питания. Сопротивление нагрузки постепенно снижается при одновременном контроле выходного напряжения и тока. Выходное напряжение остается постоянным по мере увеличения тока до достижения предельного значения тока, затем напряжение падает.

Это падение известно как область кроссовера.По мере дальнейшего уменьшения сопротивления нагрузки схема ограничения тока источника питания становится активной. Происходит резкий переход в эту область постоянного тока при качественном питании.

Совет 4 Тестирование преобразователей постоянного тока в постоянный Преобразователи постоянного тока

в пределах своего рабочего диапазона могут принимать широкий диапазон входных напряжений и обеспечивать изолированное стабильное выходное напряжение. Их использование в электронике — обычное дело. Машины экстренных служб могут использовать повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный для питания компьютеров и их периферийных устройств.

Многим компьютерам требуется напряжение питания постоянного тока в диапазоне 14-19 В, использование преобразователя постоянного тока для питания этих устройств непосредственно от автомобильной аккумуляторной батареи на 12 В намного эффективнее, чем использование сетевого инвертора переменного тока для питания каждого из устройств через его источник питания AC-DC.

Преобразователи

DC-DC имеют КПД, обычно лучше 96%, и представляют собой устройства с постоянной мощностью (CP). При постоянной нагрузке они потребляют постоянную мощность за счет увеличения входного тока при падении напряжения питания.См. Рисунок 5.

Рисунок 5: Кривая постоянной мощности в широком диапазоне напряжений питания

Защита преобразователя

По своей природе преобразователь требует более одного ограничения тока. Преобразователю требуется больший ток при более низких напряжениях питания и меньший ток при более высоких напряжениях. Один предел, установленный для обработки большого тока, необходимого при низком напряжении, не защитит преобразователь при более высоком напряжении питания. При более высоком напряжении преобразователь выдержит слишком большую мощность до срабатывания токовой защиты.Ключевым моментом является выбор источника питания с защитой от превышения мощности (OPP) или возможностью вывода LIST.

Вторая предохранительная защита от перегрузки по току (OCP) может отключить выход, когда состояние перегрузки по току сохраняется. При предельном токе источник питания поддерживает постоянный ток (CC), но позволяет выходному напряжению падать. Потенциально напряжение может упасть ниже рабочего напряжения преобразователя, что приведет к его переходу в нестабильное состояние. Защита от перегрузки по току предотвращает это, отключая выход источника питания.

Третьей защитой является блокировка пониженного напряжения, установленная на электронной нагрузке постоянного тока. Во время испытания электронная нагрузка постоянного тока защищает преобразователь, контролируя его выходное напряжение, и потребляет ток только при номинальном напряжении. Функция запрета отключает нагрузку до тех пор, пока преобразователь не восстановит надлежащее выходное напряжение.

Проверка силового преобразователя

Модульная система питания серии N6700 представляет собой базовый блок с четырьмя слотами, который может удерживать электронную нагрузку постоянного тока N6790A вместе с модулем питания в одном шасси.Модуль питания, программируемый для различных напряжений, может легко моделировать изменяющееся напряжение автомобиля, в то время как нагрузка, настраиваемая на потребление постоянной мощности, потребляет 85 Вт от источника питания. Нагрузка 85 Вт представляет собой портативный компьютер и несколько периферийных устройств, подключенных к преобразователю.

КПД преобразователя, рассчитанный для каждого напряжения, представляет собой выходную мощность преобразователя, деленную на входную мощность. Первые производятся и измеряются подачей, вторые — по нагрузке.

Результаты

Первоначально на преобразователь подается 18 В, пока он питает нагрузку 85 Вт.Тест продолжается путем понижения напряжения с шагом 500 мВ, измерения входного напряжения и тока на каждом уровне. Этот процесс продолжается до тех пор, пока входное напряжение не достигнет нижнего предела преобразователя; в данном случае 9В. См. Рис. 6. В этот момент нагрузка снимается с преобразователя с помощью схемы запрета пониженного напряжения, что упрощает восстановление преобразователя после повторной подачи допустимого входного напряжения.

Результаты показывают эффективность в диапазоне 97-98%.

Рисунок 6: График входного напряжения и тока для преобразователя мощностью 85 Вт

Билл Гриффит в настоящее время является менеджером по энергетическим продуктам в компании Keysight Technologies.Он более 25 лет проработал в сфере энергетики и энергетики в компании Keysight (ранее Agilent Technologies и Hewlett-Packard). Билл окончил Государственный университет Колорадо со степенью бакалавра наук.

Тестирование блока питания (Часть 1)

В этой серии из трех частей описывается, как правильно протестировать источник питания постоянного / постоянного тока и убедиться, что он надежно работает в различных условиях эксплуатации. Эта серия предназначена для предоставления разработчикам достаточного понимания некоторых, но не обязательно всех, испытаний, необходимых для проверки надежной конструкции источника питания.Обязательно ознакомьтесь с двумя видеороликами, включенными в эту статью, для получения более подробной информации.

Введение

За 20 лет работы инженером в полевых условиях я видел немало проектов источников питания. Во многих случаях эти конструкции работают без каких-либо проблем. Время от времени я обнаруживал проблемы, которых можно было бы избежать, приложив немного дополнительных инженерных усилий до того, как выпустит продукт в производство. Слишком часто разработчики систем используют силовую цепь без тщательного обеспечения ее правильной работы в экстремальных условиях эксплуатации.Существуют ситуации, когда прототипы работают нормально, поэтому дальнейшие испытания источника питания упускаются из виду или являются последним элементом, проверяемым на правильность работы. Иногда проблемы не возникают, пока продукт не запущен в производство, что приводит к сбоям в эксплуатации.

Эти проблемы с блоком питания сильно различаются: от шума системы, который не проявлялся в прототипе, но позже вызвал проблемы с производительностью системы, до проблем со стабильностью блока питания, которые приводили к периодическому отключению системы. В этой статье рассматриваются различные тесты, связанные с источниками питания постоянного тока.

Зачем тестировать?

Источник питания — это основа любого электронного продукта, поэтому проверка его характеристик и допустимых отклонений необходима для обеспечения высокого качества и надежности продукта. Отсутствие проверки источника питания оставляет разработчика уязвимым для потенциально неприятной ситуации, если проблемы возникают после того, как продукты находятся в полевых условиях. Источники питания могут нормально работать в обычных условиях, но могут находиться на пределе нормальной работы. Когда блок питания нагревается или охлаждается, или когда компоненты изнашиваются, его характеристики изменяются до такой степени, что предельная конструкция может выйти из строя.

Каким бы базовым ни был блок питания, он должен быть проверен квалифицированным специалистом, чтобы убедиться, что он соответствует системным требованиям. Хотя может потребоваться написание программного обеспечения или полная отладка ПЛИС, очень важно убедиться, что источник питания работает правильно и работает с достаточными расчетными запасами.

Тестирование блока питания несложно. Нужно только хорошо понимать, какие тесты необходимы и как их правильно выполнять. Разработчик должен разработать спецификацию тестирования и план тестирования источника питания.Спецификация испытаний должна включать все допустимые рабочие пределы и различные рабочие условия (температура, состояние линии и т. Д.), При которых система должна работать. План тестирования описывает процесс обеспечения соответствия проекта спецификации тестирования.

Системные условия (линия, нагрузки и т. Д.) И среда сильно различаются от приложения к приложению. Поэтому конкретные спецификации и планы испытаний варьируются от одной системы к другой. В этой статье не обсуждается философия, касающаяся проектных допусков для качественных продуктов, но предполагается, что спецификации тестирования дизайна хорошо изучены.Мы фокусируемся на надежных методах тестирования и проверки того, соответствует ли конструкция заранее определенным спецификациям или превышает их.

Моделирование

Моделирование и симуляция компонентов значительно продвинулись вперед, предоставив разработчикам прекрасные инструменты проектирования для ускорения проектирования источников питания. В некоторых случаях сложно точно смоделировать силовую нагрузку системы, особенно сложных систем, поэтому моделирование должно основываться на некотором уровне допущений.

Большие системы, которые имеют широкий диапазон импедансов на шинах питания, могут вызывать неожиданные рабочие характеристики источника питания, которые можно обнаружить только при точном тестировании.Инструменты моделирования источников питания, такие как WEBENCH от TI, помогают ускорить звуковое проектирование, предоставляя инженеру отличную отправную точку для создания оборудования. Однако только стендовые испытания системы могут точно определить фактические характеристики схемы в экстремальных условиях.

Испытательное оборудование

Тестовое оборудование, необходимое для надлежащего тестирования источника питания, зависит от типа тестируемой системы питания, а также от финансового бюджета на оборудование. Вот примерный список оборудования, на которое будет ссылаться позже.

Источник питания постоянного тока, способный вырабатывать напряжение и ток для конкретной конструкции. Программируемая версия предпочтительна. ·

Электронная или динамическая нагрузка, способная удовлетворить требования вашей системы: напряжение и ток. Предпочтительна программируемая версия с возможностью изменения нагрузки.

Два вольтметра, точные в соответствии с требуемыми характеристиками.

Два измерителя тока или маломощные резисторы с дополнительными вольтметрами.Счетчика тока в электронной нагрузке может хватить на один счетчик.

Осциллограф с полосой пропускания 500 МГц или выше с пробником для измерения шума.

Анализатор частотной характеристики или анализатор цепей, предназначенный для измерения стабильности источника питания.

Подготовка к испытаниям

После того, как источник питания спроектирован и построен с компонентами, запланированными для производства, разместите его так, чтобы обеспечить доступ ко входу и выходу источника питания.Если возможно, отключите нагрузку системы от источника питания для первоначального тестирования. При отключенной системной нагрузке вы можете тестировать как минимальную, так и максимальную нагрузки, одновременно защищая систему от любых возможных неисправностей источника питания.

После проверки правильности работы вы можете захотеть запустить некоторые тесты с установленной загрузкой системы и, возможно, параллельно с электронной нагрузкой, чтобы смоделировать наихудший сценарий. Например, на измерения стабильности и шума может влиять реактивная нагрузка вашей системы по сравнению с более резистивной нагрузкой, используемой для тестирования.

Чтобы подготовиться к тестированию, добавьте провода ко входу и выходу блока питания для облегчения доступа и соединений. Эти провода должны быть короткими и толстыми, чтобы обеспечить минимальные потери ИК-излучения на проводах. Конкретный калибр провода зависит от подаваемого тока. Как правило, чем толще, тем лучше. Выходные соединения должны быть от точек на или очень близко к обеим сторонам последнего выходного конденсатора. Подключите входные провода рядом с входным конденсатором. Разметьте провода четко, чтобы не перепутать полярность.

Большинство силовых цепей имеют контур управления с обратной связью от выходного напряжения до входа обратной связи на ИС регулятора. Для измерений стабильности добавьте компонент, позволяющий вводить сигнал от анализатора цепи частотной характеристики (поясняется позже). К цепи смещения обратной связи можно добавить небольшой резистор в диапазоне от 10 до 50 Ом, не вызывая значительной ошибки выходного напряжения. Добавьте этот резистор между выходным напряжением и вершиной цепи обратной связи (, рис. 1, ).

Добавленный резистор должен располагаться очень близко к существующему верхнему резистору обратной связи с короткими проводами (менее двух дюймов), отходящими от добавленного резистора, чтобы обеспечить возможность подключения датчиков от анализатора цепей. Некоторые разработчики добавляют этот резистор обратной связи с тестовыми площадками на свою печатную плату (PCB). Этот дополнительный резистор с контрольными точками значительно упрощает тестирование системы и может быть удален и закорочен на готовой печатной плате.

Рис. 1. Добавление дополнительного резистора обратной связи к источнику питания обеспечивает точки ввода и измерения для измерения стабильности

Тестирование

Диаграмма Рисунок 2 представляет собой типичную испытательную установку, которую можно использовать для следующих испытаний.

Рис. 2. Испытательная установка постоянного тока для измерения шума и эффективности.

Точность и допуск выходного напряжения

По мере того, как уровни напряжения в системе снижаются, требования к выходной точности становятся более высокими. Схемы часто требуют очень жестких допусков, что влечет за собой сочетание начальной точности, а также других вкладов в общий бюджет точности. Мы рассмотрим различные аспекты общего предела напряжения ниже и далее во второй части этой серии.

Точность вывода легко измерить, но она не показывает, какая точность будет в наихудшем случае для производственных вариаций в значениях компонентов. Это один из проектных пределов, который лучше всего определить с помощью моделирования или старых добрых расчетов. Изменение выходного сигнала из-за пульсаций и шума (обсуждаемых в части 2) можно измерить и использовать вместе с начальной точностью наихудшего случая из моделирования / расчета для определения общего выходного напряжения наихудшего случая (минимального и максимального).

При проверке точности выходного напряжения установите входное напряжение на два или три уровня.Следующая процедура тестирования должна выполняться при минимальном и максимальном ожидаемом входном напряжении и, возможно, на номинальном уровне.

Подключите динамическую нагрузку к выходным проводам, описанным ранее.
Подключите вольтметр к выходу рядом с выходным конденсатором. Не используйте вольтметр в грузовом отсеке.
Подключите вольтметр ко входу рядом с входными конденсаторами. Вольтметр в блоке питания постоянного тока нельзя использовать для точной установки входного напряжения.
Перед подключением источника постоянного тока к вашей силовой цепи установите правильное входное напряжение и проверьте правильную полярность.
Подключите источник питания к входу, подайте питание и снова отрегулируйте, если необходимо, для получения надлежащего напряжения на входных клеммах.
Изменяйте нагрузку от минимальной до максимальной, регистрируя результаты с регулярными шагами нагрузки.
Установите входное напряжение на другой уровень и повторите процедуру.
Постройте график результатов.

Время пуска и выброс

Время, необходимое для того, чтобы источник питания начал обеспечивать чистое выходное напряжение, может сильно различаться.Во многих случаях задержка по времени не влияет на работу системы, поэтому этот тест может быть несущественным. В некоторых случаях источник питания может быть спроектирован так, чтобы запускаться после того, как входное напряжение поднимается выше определенного уровня напряжения, который часто называется уровнем блокировки при пониженном напряжении и объясняется в конкретных технических описаниях ИС. Ниже приводится базовый метод измерения времени, необходимого для запуска источника питания после подачи входного напряжения, и того, как измерить выбросы при запуске на выходе.

Кстати, чем быстрее запускается силовая цепь, тем выше пусковой ток.Высокий пусковой ток может привести к падению напряжения системы, особенно в ситуациях, когда общая мощность системы ограничена. Падение входного напряжения может привести к проблемам в другом месте системы. Если применимо, разработчик может ограничить время пуска, используя схему плавного пуска. Подробную информацию о плавном пуске можно найти во многих доступных таблицах характеристик ИС питания.

Когда питание подается на цепь источника питания, выходное напряжение нередко поднимается выше номинального значения перед установкой.Это часто называется перерегулированием и может вызвать проблему, когда схема нагрузки не может выдерживать более высокое напряжение. Добавление или увеличение схемы плавного пуска часто снижает нежелательные выбросы при пуске.

Перед подключением источника постоянного тока к силовой цепи установите правильное входное напряжение и проверьте правильность полярности.
Подключите источник питания к входу, подайте питание и снова настройте номинальное напряжение на входных клеммах при необходимости (не используйте вольтметр на источнике питания).
Подключите динамическую нагрузку к выходу и установите ожидаемый типичный ток нагрузки.
Используя короткие заземляющие провода, поместите пробник осциллографа прямо через входные соединения, а другой пробник осциллографа — через выходные соединения.
Установите для осциллографа запуск от пробника по входу и установите его в нормальный режим запуска и положительный наклон. Установите уровень триггера на заранее определенном уровне входного напряжения, который будет использоваться для начала отсчета времени для следующего шага (зависит от общих уровней входного / выходного напряжения и входного шума).
При выключении и включении источника питания постоянного тока измерьте и запишите время, которое требуется для того, чтобы выходной сигнал поднялся выше 80 процентов от VOUT (или другого заданного уровня).
Выключите и снова включите источник питания и измерьте время, необходимое для повышения выходного напряжения с 20 до 80 процентов (или другого указанного уровня). Наблюдайте и фиксируйте выходной сигнал по мере его нарастания, чтобы убедиться, что он выглядит чистым и ни в какой точке не меняет фазу на противоположную. Немонотонная шина питания может вызвать проблемы в системе с некоторыми нагрузками.
Чтобы убедиться, что выброс при пуске допустим, измерьте его, подав входную мощность, наблюдая и запуская по положительному фронту выходного напряжения. Захватите и отметьте пиковое выходное напряжение.

Ограничение тока

В большинстве конструкций источников питания используется метод ограничения тока в случае неисправности или экстремальных условий. Предел тока конструкции достигается простым увеличением нагрузки до тех пор, пока выходное напряжение не упадет на определенную величину.Значение падения напряжения, используемое для этого теста, может варьироваться в зависимости от цели ограничения тока. Некоторые ограничения по току используются для безопасности и / или защиты компонентов в условиях неисправности, тогда как другие используются для ограничения тока в нормальных переходных условиях. Цепи ограничения тока могут резко упасть и остаться выключенными (часто называемая ломом), или они могут повторить попытку через некоторое время (защита от икоты).

Другие схемы ограничения тока могут просто поддерживать фиксированное заданное значение тока при увеличении нагрузки (цикл за циклом).Эта схема может использоваться, чтобы избежать перенапряжения компонентов в переходных режимах, обеспечивая возможность уменьшения размеров различных компонентов схемы. В любом случае для этого измерения следует использовать заранее определенное падение выходного напряжения, например 30 процентов.

Перед подключением источника постоянного тока к силовой цепи установите правильное входное напряжение и проверьте правильность полярности.
Подключите блок питания ко входу.
Подключите динамическую нагрузку к выходу и установите ожидаемый типичный ток нагрузки.
Включите источник питания постоянного тока и снова отрегулируйте при необходимости номинальное напряжение на входных клеммах.
Медленно увеличивайте нагрузку, пока выходное напряжение не начнет падать ниже заданного уровня, например, 10 процентов.
Зарегистрируйте выходной ток, при котором выходное напряжение начинает падать.

КПД

Эффективность источника питания — это измерение количества энергии, выходящей из цепи, деленное на количество энергии, поступающей в цепь (* 100 в процентах).Точное измерение эффективности несложно, однако небольшие ошибки измерения могут привести к значительным неточностям. Ошибки эффективности чаще всего возникают по одной из следующих причин:

Измерительный ток

Использование цифрового вольтметра (DVM) для измерения тока может не дать точных результатов. Конкретный цифровой мультиметр может быть очень точным при измерении напряжения, но не точным при измерении тока, поэтому проверьте спецификации производителя. Прецизионный силовой резистор низкого номинала, подключенный последовательно к входному и выходному кабелю, а также хороший вольтметр обеспечивают точный способ измерения тока.Например, резистор 0,1% 0,1 Ом подходящего размера подходит для точных измерений тока от мА до многих ампер (I = V / R). Качественная динамическая нагрузка также может обеспечить точное измерение тока. Тем не менее, вам необходимо проверить спецификации точности для конкретного инструмента.

Измерение входного и выходного напряжения в неправильном месте

Одна из наиболее распространенных ошибок при измерении эффективности — неправильное размещение измерительных щупов.Люди часто забывают, что у проводов есть сопротивление и связанные с ним потери. При измерении напряжения в источнике питания или на выходе из него очень важно проводить измерения прямо на входе и выходе цепей. Если напряжение измеряется при напряжении источника, потери на входном кабеле приводят к более низкому КПД, чем в действительности. Выходное напряжение также необходимо измерять на прямом выходе из схемы, предпочтительно на выходных конденсаторах. Если выходное напряжение измеряется после проводов, идущих к нагрузке, или если вы используете вольтметр в грузовом отсеке, ваш расчетный КПД снова будет ниже реального.

Методика измерения КПД

Ниже приводится процедура точного измерения эффективности источника питания. Существуют и другие методы, но эта процедура точна и проста в использовании. Целесообразно провести три серии измерений, в результате которых будут получены три кривые эффективности, наложенные на один график. Выполните процедуру с входным напряжением, установленным на типичное входное напряжение, на максимальное входное напряжение и снова на минимальное входное напряжение.

Кривые КПД, полученные в ходе этих испытаний, многое описывают о конструкции источника питания.Крутой рост максимальной эффективности при токе низкой нагрузки, за которым следует длинная линейная линия к низкой эффективности, указывает на высокие потери постоянного тока (потери проводимости), где длительный подъем до пикового КПД с минимальным падением при более высоком токе указывает на низкие потери постоянного тока, но высокие. Потери переменного тока. Обычно мы хотим видеть профиль, который достигает пика своей эффективности около 50 процентов от I _OUT, что указывает на хороший баланс потерь переменного и постоянного тока. Но многое зависит от конкретных системных требований ( Рисунок 3 ).

Рисунок 3. График эффективности показывает, насколько хорошо блок питания работает в рабочих условиях, и может помочь выявить проблемы конструкции

Вот простая процедура для точного измерения эффективности:

Перед подключением источника постоянного тока к силовой цепи установите правильное входное напряжение и проверьте правильность полярности.
Подключите вольтметр ко входу и выходу источника питания рядом с разъемами входа и выхода.
Подключите измеритель тока к входу и выходу, см. Предыдущие комментарии.
Подключите электронную нагрузку к выходу и установите наименьшее интересующее значение.
Включите входное напряжение и установите его так, чтобы на входе источника питания было точно номинальное входное напряжение. Важно: точность входного напряжения может быть в пределах нескольких милливольт для обеспечения общей точности и должна корректироваться после каждого изменения нагрузки.
Запишите входной и выходной ток вместе с выходным напряжением.Входное напряжение фиксируется шагом 5.
Увеличивайте нагрузку через равные промежутки времени до 100 процентов или выше. Тестирование до 110 процентов максимальной нагрузки или более полезно для понимания эксплуатационных пределов.
Постройте кривые зависимости выходной мощности от входной (* 100), чтобы показать пиковый КПД и КПД при различных нагрузках (Рисунок 3).

Контуры заземления

Другая распространенная ошибка при измерениях источника питания — это когда люди подключают заземление осциллографа к потенциалу выше или ниже земли, в результате чего ток течет в / из самого осциллографа.Эти контуры заземления не только вызывают значительные ошибки измерения, но и могут вызвать повреждение испытательного оборудования. Будьте осторожны при подключении заземления осциллографа к источникам питания.

В Части 2 мы рассмотрим хорошие методы исследования для измерения: шума, нагрузки и переходных процессов в линии, шума пульсаций переключения выхода, шума переходных процессов переключения и формы волны узла переключения.

См. Часть 2, этой серии, в которой рассматривается шум, и Часть 3, — стабильность.

Присоединяйтесь к обсуждению тестирования источников питания в сообществе TI E2E.

Каталожный номер

Для получения дополнительной информации посетите страницы TI по управлению питанием и WEBENCH.