Блок питания пк принципиальная схема: Документ не найден

3.4. Принципиальная схема. Импульсные блоки питания для IBM PC

3.4. Принципиальная схема

Импульсные источники питания данного класса имеют несколько различных модификаций схемотехнической реализации отдельных вспомогательных узлов. Принципиальных различий в их рабочих характеристиках нет, а разнообразие объясняется множеством производителей блоков питания. Поэтому при описании узлов и каскадов источников питания и особенностей их функционирования будут также приведены и графические иллюстрации вариантов их исполнения. Для подробного обсуждения принципа построения и функционирования блока питания компьютеров типа AT/XT в качестве базовой выбрана модель, принципиальная схема которой показана на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Принципиальная схема импульсного блока питания

На принципиальной схеме не показан сетевой выключатель, так как он относится к системному модулю компьютера. В самом блоке питания по входу первичной электрической сети установлен предохранитель – необходимый элемент системы защиты. Предохранитель предназначен для отключения импульсного источника питания от питающей сети при возникновении в нем неисправностей и не используется для сохранения работоспособности активных элементов источника питания, так как обладает высокой тепловой инерционностью. Процессы пробоя развиваются лавинообразно, остановить их может только электронная защита. Предохранитель способен лишь предотвратить лавинообразное нарастание процесса, который разрушает конструктивные элементы блока питания и повреждает проводники печатной платы.

Терморезистор TR1, также подключенный по входу первичной цепи, имеет отрицательный коэффициент сопротивления. Этот элемент имеет максимальное значения сопротивления в холодном состоянии, то есть в момент включения источника. Основным назначением терморезистора TR1 является ограничение пускового тока, протекающего по входной цепи блока питания. При включении источника питания возникает скачок тока, так как конденсаторы сглаживающего фильтра C10 и C11 в начальный момент времени не заряжены и их сопротивление крайне мало. По мере их заряда уровень тока, протекающего по входным цепям блока питания, постепенно снижается. Под действием тока терморезистор TR1 медленно разогревается, а его сопротивление снижается. После выхода на рабочий режим сопротивление TR1 имеет значение десятых долей Ома и практически не влияет на общие энергетические показатели блока питания.

После терморезистора и предохранителя в первичную цепь источника питания включен сетевой фильтр. В конструкции фильтра использованы элементы, которые должны обеспечивать значительный уровень затухания помех, проникающих в источник питания и исходящих из него. В отсутствие сетевого фильтра блок питания можно применять только в идеальных условиях, при полном отсутствии приборов, способствующих возникновению помех. Но даже в этом случае целесообразность его установки вполне оправдана, так как фильтр значительно ограничивает уровень паразитных колебаний, проникающих в сеть от самого источника с импульсным преобразователем. Конструкцию входного фильтра рассчитывают из условий, обеспечивающих работу блока питания при кратковременных бросках и провалах сетевого напряжения. Стандарт отечественной сети переменного тока допускает изменение напряжения в диапазоне 220 В ±15 %. Но стандарт не может предусмотреть уровней кратковременных импульсных помех, источником которых являются приборы и устройства на основе электродвигателей, электромагнитных пускателей. Импульсные помехи от таких приборов могут проникать во вторичные цепи источника питания и оказывать негативное влияние на функционирование нагрузочных элементов. Наличие входного фильтра способствует устранению или значительному ослаблению влияния внешних помех на работоспособность блока питания и элементов нагрузки, подключенных к его вторичным цепям.

Помехоподавляющий фильтр представляет собой звено П-типа, состоящее из конденсаторов C1 – C4 и дросселя T, две обмотки которого намотаны в одном направлении на общий сердечник из материала с высоким значением магнитной проницаемости. Обмотки имеют одинаковое количество витков. Конденсаторы C3 и C4 включены последовательно, точка их соединения подключается к корпусной клемме блока питания. В отечественной сети выполняется заземление нулевого провода и поэтому точка соединения обязательно должна подключаться через корпус к «нулю». Таким образом, один из конденсаторов C3, C4 оказывается зашунтированным, а второй подключается параллельно конденсатору C2. Если корпус источника питания с таким фильтром оставить без подключения к защитному «нулю», то в средней точке емкостного делителя образуется напряжение, равное половине входного питающего напряжения.

Емкостное сопротивление конденсаторов C1 и C2 фильтра на частоте питающей сети достаточно большое и составляет примерно 145 кОм. Такое сопротивление не оказывает заметного влияния на помехи с частотой, близкой к частоте промышленной сети. Импульсные же помехи, имеющие спектр от десятков килогерц до нескольких мегагерц, замыкаются через малое сопротивление этих конденсаторов, и поэтому происходит значительное снижение их уровня. Полностью нейтрализовать помеху, проникающую из сети, одними конденсаторами не удается, и для более глубокой фильтрации применяется индуктивный элемент – дроссель Т1. По конструкции и техническому смыслу дроссель T1 больше похож на трансформатор, поэтому в специальной литературе иногда его называют нейтрализующим трансформатором. Каждая из обмоток дросселя включена в цепь потенциального проводника. По одной из обмоток протекает ток прямого направления, по второй – возвратный ток. Направление токов противоположно, но их величины абсолютно одинаковы. Токи, протекающие по каждой из обмоток, будут создавать магнитные потоки, равные по величине, но противоположные по направлениям. Взаимно противоположные потоки будут компенсировать друг друга. Ни один из потоков не будет преобладающим, а значит, не будет происходить намагничивание сердечника и индуктивность обмоток дросселя будет иметь максимально возможное значение. Это положение справедливо независимо от уровня тока потребления блока питания. Магнитные потоки, создаваемые колебаниями помехи, также взаимно компенсируются. Индуктивное сопротивление обмоток дросселя прямо пропорционально частоте протекающего тока. На частоте сети его величина относительно небольшая, но для высокочастотных колебаний помех она значительна. Затухание помех растет по мере увеличения их частоты. Установка отдельных дросселей на каждом отдельном проводнике будет производить значительно меньший эффект. В выпрямителе сетевого напряжения устанавливаются НЧ диоды. Ток, протекающий через сетевой выпрямитель, имеет пульсирующий характер, определяемый частотой переключения силовых транзисторов импульсного преобразователя. В моменты изменения полярности напряжения на диодах D1 – D4 выпрямителя происходит перезарядка их внутренней емкости. Этот процесс занимает определенный временной интервал. Диоды, изменяющие свое проводящее состояние на закрытое, не могут переключиться мгновенно, и некоторое время остаются открытыми. В это время одна пара диодов еще не закрыта, а вторая – постепенно открывается и начинает пропускать ток. Возникают сквозные токи, которые возбуждают кратковременные помеховые колебания. Подавление помех такого типа выполняют конденсаторы C2 – C4, подключенные к защитному заземлению или «нулю». Все конденсаторы сетевого фильтра рассчитаны на максимальное рабочее напряжение 1 кВ.

С помощью селектора уровня входного напряжения S1 выполняется переключение входной цепи блока питания для работы от сетевого напряжения с номинальными уровнями 220 или 115 В. Переключатель имеет только два состояния: замкнутое и разомкнутое. Разомкнутое состояние переключателя устанавливается, когда напряжение сети равно 220 В. Контакты переключателя замыкаются для подключения блока питания к сети с пониженным напряжением. Естественно, что при сохранении энергетического баланса, ток потребления и соответственно нагрузка на входные цепи источника питания при пониженном входном напряжении увеличивается в два раза по сравнению с режимом работы от 220 В. Действие переключателя достаточно подробно рассмотрено в главе 2 при описании аналогичного узла источника питания для компьютеров ATX форм-фактора. Следует еще раз отметить, что коммутация переключателя S1 при его замыкании переводит схему выпрямителя на работу в режиме удвоителя напряжения. Основная же цель установки переключателя заключается в сохранении уровня постоянного напряжения питания на силовом каскаде. Когда происходит коммутация транзисторов полумостового усилителя, на силовой трансформатор подается импульсное напряжение, полный размах которого равен напряжению питания силового каскада. Сохранение этого напряжения на неизменном уровне позволяет использовать все элементы силового каскада без каких-либо модификаций. В этом случае отпадает необходимость применения транзисторов для силового каскада с повышенным напряжением коллектор-эмиттер, а также не происходит коммутации обмоток трансформатора для изменения коэффициентов трансформации.

Диодный мост выпрямителя нагружен на два электролитических конденсатора C10 и C11, включенных последовательно, а таже на силовой каскад импульсного преобразователя. Конденсаторы входят в состав фильтра, сглаживающего выпрямленное пульсирующее напряжение. Параллельно каждому из конденсаторов С10 и С11 сглаживающего фильтра включены высокоомные резисторы соответственно R17 и R18, создающие цепь разряда конденсаторов при отключении источника питания от сети. Резисторы выбраны с такими номиналами сопротивления, чтобы не оказывать влияния на работу ВЧ преобразователя.

Вся остальная электрическая схема блока питания предназначена непосредственно для генерации, усиления импульсных сигналов и их преобразования во вторичные напряжения, поступающие на элементы нагрузки. Этапы функционирования импульсного преобразователя приведены ниже в последовательности, соответствующей изложению материала в главе 2.

Но прежде чем перейти к детальному разбору функционирования отдельных каскадов, следует дать общую схему развития процессов, происходящих в блоке питания непосредственно после его включения в сеть. Именно начальный этап включения блоков питания для компьютеров AT/XT коренным образом отличается от более поздних модификаций, используемых в ATX системах.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Блоки питания электронных устройств — устройство и принцип работы основных схем

В большинстве современных электронных устройств практически не используются аналоговые (трансформаторные) блоки питания, им на смену пришли импульсные преобразователи напряжения.

Чтобы понять, почему так произошло, необходимо рассмотреть конструктивные особенности, а также сильные и слабы стороны этих устройств.

Мы также расскажем о назначении основных компонентов импульсных источников, приведем простой  пример реализации, который может быть собран своими руками.

Конструктивные особенности и принцип работы

Из нескольких способов преобразования напряжения для питания электронных компонентов, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:

1. Аналоговый, основным элементом которого является понижающий трансформатор, помимо основной функции еще и обеспечивающий гальваническую развязку.
2. Импульсный принцип.

Рассмотрим, чем отличаются эти два варианта.

БП на основе силового трансформатора

Рассмотрим упрощенную структурную схему данного устройства. Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью производится преобразование амплитуды питающего напряжения, например из 220 В получаем 15 В.

Следующий блок – выпрямитель, его задача преобразовать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для этой цели используются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), подключенные по мостовой схеме.

Их принцип работы можно найти на нашем сайте.

Упрощенная структурная схема аналогового БП

Следующий блок играет выполняет две функции: сглаживает напряжение (для этой цели используется конденсатор соответствующей емкости) и стабилизирует его. Последнее необходимо, чтобы напряжение «не проваливалось» при увеличении нагрузки.

Приведенная структурная схема сильно упрощена, как правило, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для объяснения работы устройства это не принципиально.

Все недостатки приведенного варианта прямо или косвенно связаны с основным элементом конструкции – трансформатором. Во-первых, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию.

Чтобы не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такого агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм.

Можете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его основе.

Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

Во-вторых, цена таких устройств порой многократно превосходит суммарную стоимость остальных компонентов.

Импульсные устройства

Как видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, принцип работы данных устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, в первую очередь, отсутствием входного понижающего трансформатора.

Рисунок 3. Структурная схема импульсного блока питания

Рассмотрим алгоритм работы такого источника:

• Питание поступает на сетевой фильтр, его задача минимизировать сетевые помехи, как входящие, так и исходящие, возникающие вследствие работы.
• Далее вступает в работу блок преобразования синусоидального напряжения в импульсное постоянное и сглаживающий фильтр.
• На следующем этапе к процессу подключается инвертор, его задача связана с формированием прямоугольных высокочастотных сигналов. Обратная связь с инвертором осуществляется через блок управления.
• Следующий блок – ИТ, он необходим для автоматического генераторного режима, подачи напряжения на цепи, защиты, управления контроллером, а также нагрузку. Помимо этого в задачу ИТ входит обеспечение гальванической развязки между цепями высокого и низкого напряжения.

В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства изготавливается из ферримагнитных материалов, это способствует надежной передачи ВЧ сигналов, которые могут быть в диапазоне 20-100 кГц.

Характерная особенность ИТ заключается в том, что при его подключении критично включение начала и конца обмоток.

Небольшие размеры этого устройства позволяют изготавливать приборы миниатюрных размеров, в качестве примера можно привести электронную обвязку (балласт) светодиодной или энергосберегающей лампы.

Пример миниатюрных импульсных БП

• Далее вступает в работу выходной выпрямитель, поскольку он работает с высокочастотным напряжением, для процесса необходимы быстродействующие полупроводниковые элементы, поэтому для этой цели применяют диоды Шоттки.
• На завершавшей фазе производится сглаживание на выгодном фильтре, после чего напряжение подается на нагрузку.

Теперь, как и обещали, рассмотрим принцип работы основного элемента данного устройства – инвертора.

Как работает инвертор?

ВЧ модуляцию, можно сделать тремя способами:

• частотно-импульсным;
• фазо-импульсным;
• широтно-импульсным.

На практике применяется последний вариант. Это связано как с простотой исполнения, так и тем, что у ШИМ неизменна коммуникационная частота, в отличие от двух остальных способов модуляции. Структурная схема, описывающая работу контролера, показана ниже.

Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы основных сигналов

Алгоритм работы устройства следующий:

Генератор задающей частоты формирует серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На основе этого сигнала формируется UП пилообразной формы, поступающее на вход компаратора КШИМ. Ко второму входу этого устройства подводится сигнал UУС, поступающий с регулирующего усилителя.

Сформированный этим усилителем сигнал соответствует пропорциональной разности UП (опорное напряжение) и UРС (регулирующий сигнал от цепи обратной связи). То есть, управляющий сигнал UУС, по сути, напряжением рассогласования с уровнем, зависящим как от тока на грузке, так и напряжению на ней (UOUT).

Данный способ реализации позволяет организовать замкнутую цепь, которая позволяет управлять напряжением на выходе, то есть, по сути, мы говорим о линейно-дискретном функциональном узле. На его выходе формируются импульсы, с длительностью, зависящей от разницы между опорным и управляющим сигналом. На его основе создается напряжение, для управления ключевым транзистором инвертора.

Процесс стабилизации напряжения на выходе производится путем отслеживания его уровня, при его изменении пропорционально меняется напряжение регулирующего сигнала UРС, что приводит к увеличению или уменьшению длительности между импульсами.

В результате происходит изменение мощности вторичных цепей, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения на выходе.

Для обеспечения безопасности необходима гальваническая развязка между питающей сетью и обратной связью. Как правило, для этой цели используются оптроны.

Сильные и слабые стороны импульсных источников

Если сравнивать аналоговые и импульсные устройства одинаковой мощности, то у последних будут следующие преимущества:

• Небольшие размеры и вес, за счет отсутствия низкочастотного понижающего трансформатора и управляющих элементов, требующих отвода тепла при помощи больших радиаторов. Благодаря применению технологии преобразования высокочастотных сигналов можно уменьшить емкость конденсаторов, используемых в фильтрах, что позволяет устанавливать элементы меньших габаритов.
• Более высокий КПД, поскольку основные потери вызывают только переходные процессы, в то время как в аналоговых схемам много энергии постоянно теряется при электромагнитном преобразовании. Результат говорит сам за себя, увеличение КПД до 95-98%.
• Меньшая стоимость за счет применения мене мощных полупроводниковых элементов.
• Более широкий диапазон входного напряжения. Такой тип оборудования не требователен к частоте и амплитуде, следовательно, допускается подключение к различным по стандарту сетям.
• Наличие надежной защиты от КЗ, превышения нагрузки и других нештатных ситуаций.

К недостаткам импульсной технологии следует отнести:

Наличие ВЧ помех, это является следствием работы высокочастотного преобразователя. Такой фактор требует установки фильтра, подавляющего помехи. К сожалению, его работа не всегда эффективна, что накладывает некоторые ограничения на применение устройств данного типа в высокоточной аппаратуре.

Особые требования к нагрузке, она не должна быть пониженной или повышенной. Как только уровень тока превысит верхний или нижний порог, характеристики напряжения на выходе начнут существенно отличаться от штатных. Как правило, производители (в последнее время даже китайские) предусматривают такие ситуации и устанавливают в свои изделия соответствующую защиту.

Сфера применения

Практически вся современная электроника запитывается от блоков данного типа, в качестве примера можно привести:

• различные виды зарядных устройств;
  Зарядки и внешние БП
• внешние блоки питания;
• электронный балласт для осветительных приборов;
• БП мониторов, телевизоров и другого электронного оборудования.

Импульсный модуль питания монитора

Собираем импульсный БП своими руками

Рассмотрим схему простого источника питания, где применяется вышеописанный принцип работы.

Принципиальная схема импульсного БП

Обозначения:

• Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – от 150 кОм до 300 кОм (подбирается), R3 – 1 кОм.
• Емкости: С1 и С2 – 0,01 мкФ х 630 В, С3 -22 мкФ х 450 В, С4 – 0,22 мкФ х 400 В, С5 – 6800 -15000 пФ (подбирается),012 мкФ, С6 — 10 мкФ х 50 В, С7 – 220 мкФ х 25 В, С8 – 22 мкФ х 25 В.
• Диоды: VD1-4 – КД258В, VD5 и VD7 – КД510А, VD6 – КС156А, VD8-11 – КД258А.
• Транзистор VT1 – KT872A.
• Стабилизатор напряжения D1 — микросхема КР142 с индексом ЕН5 – ЕН8 (в зависимости от необходимого напряжения на выходе).
• Трансформатор Т1 – используется ферритовый сердечник ш-образной формы размерами 5х5. Первичная обмотка наматывается 600 витков проводом Ø 0,1 мм, вторичная (выводы 3-4) содержит 44 витка Ø 0,25 мм, и последняя – 5 витков Ø 0,1 мм.
• Предохранитель FU1 – 0.25А.

Настройка сводится к подбору номиналов R2 и С5, обеспечивающих возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В.

Схемотехника блоков питания персональных компьютеров. Часть 1

Реальная практика ремонта электроники

Один из самых важных блоков персонального компьютера — это, конечно, импульсный блок питания.

Для более удобного изучения работы блока есть смысл рассматривать каждый его узел по отдельности, особенно, если учесть, что все узлы импульсных блоков питания различных фирм практически одинаковые и выполняют одни и те же функции.

Все блоки питания рассчитаны на подключение к однофазной сети переменного тока 110/230 вольт и частотой 50 – 60 герц. Импортные блоки  на частоту 60 герц прекрасно работают и в отечественных сетях.

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. Перечислим эти узлы:

• 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.

Довольно упрощённо структуру и взаимосвязь электронных узлов компьютерного блока питания (формат AT) можно изобразить следующим образом.

О всех этих частях схемы будет рассказано в дальнейшем.

Рассмотрим принципиальную схему импульсного блока питания по отдельным узлам. Начнём с сетевого выпрямителя и фильтра.

Сетевой фильтр и выпрямитель

Отсюда, собственно, и начинается блок питания. С сетевого шнура и вилки. Вилка используется, естественно, по «евростандарту» с третьим заземляющим контактом.

Следует обратить внимание, что многие недобросовестные производители в целях экономии не ставят конденсатор С2 и варистор R3, а иногда и дроссель фильтра L1. То есть посадочные места есть, и печатные дорожки тоже, а деталей нет. Ну, вот прям как здесь.

Как говорится: «No comment «.

Во время ремонта желательно довести фильтр до нужной кондиции. Резисторы R1, R4, R5 выполняют функцию разрядников для конденсаторов фильтра после того как блок отключен от сети. Термистор R2 ограничивает амплитуду тока заряда конденсаторов С4 и С5, а варистор R3 защищает блок питания от бросков сетевого напряжения.

Стоит особо рассказать о выключателе S1 («230/115»). При замыкании данного выключателя, блок питания способен работать от сети с напряжением 110…127 вольт. В результате выпрямитель работает по схеме с удвоением напряжения и на его выходе напряжение вдвое больше сетевого.

Если необходимо, чтобы блок питания работал от сети 220…230 вольт, то выключатель S1 размыкают. В таком случае выпрямитель работает по классической схеме диодный мост. При такой схеме включения удвоения напряжения не происходит, да это и не нужно, так как блок работает от сети 220 вольт.

В некоторых блоках питания выключатель S1 отсутствует. В других же его располагают на тыльной стенке корпуса и помечают предупреждающей надписью. Нетрудно догадаться, что если замкнуть S1 и включить блок питания в сеть 220 вольт, то это кончится плачевно. За счёт удвоения напряжения на выходе оно достигнет величины около 500 вольт, что приведёт к выходу из строя элементов схемы инвертора.

Поэтому стоит внимательнее относиться к выключателю S1. Если предполагается использование блока питания только совместно с сетью 220 вольт, то его можно вообще выпаять из схемы.

Вообще все компьютеры поступают в нашу торговую сеть уже адаптированными на родные 220 вольт. Выключатель S1 либо отсутствует, либо переключен на работу в сети 220 вольт. Но если есть возможность и желание то лучше проверить. Выходное напряжение, подаваемое на следующий каскад составляет порядка 300 вольт.

Можно повысить надёжность блока питания небольшой модернизацией. Достаточно подключить варисторы параллельно резисторам R4 и R5. Варисторы стоит подобрать на классификационное напряжение 180…220 вольт.

Такое решение сможет уберечь блок питания при случайном замыкании выключателя S1 и включении блока в сеть 220 вольт. Дополнительные варисторы ограничат напряжение, а плакий предохранитель FU1 перегорит.

При этом после несложного ремонта блок питания можно вернуть в строй.

Конденсаторы С1, С3 и двухобмоточный дроссель на ферритовом сердечнике L1 образуют фильтр способный защитить компьютер от помех, которые могут проникнуть по сети и одновременно этот фильтр защищает сеть от помех, создаваемых компьютером.

Возможные неисправности сетевого выпрямителя и фильтра

Характерные неисправности выпрямителя, это выход из строя одного из диодов «моста» (редко), хотя бывают случаи, когда выгорает весь диодный мост, или утечка электролитических конденсаторов (гораздо чаще).

Внешне это характеризуется вздутием корпуса и утечкой электролита. Подтёки очень хорошо заметны. При пробое хотя бы одного из диодов выпрямительного моста, как правило, перегорает плавкий предохранитель FU1.

При ремонте цепей сетевого выпрямителя и фильтра имейте в виду то, что эти цепи находятся под высоким напряжением, опасным для жизни! Соблюдайте технику электробезопасности и не забывайте принудительно разряжать высоковольные электролитические конденсаторы фильтра перед проведением работ!

Далее

Главная » Мастерская » Текущая страница

Импульсные блоки питания

Электрика »
Электроснабжение »
Источники питания »
Блоки питания »
Импульсные

ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРИМЕНЕНИЕ

Блок питания — это устройство, преобразующее сетевое напряжения до уровня, необходимого для работы электрических схем различных приборов. Вторичные источники электропитания часто используются для бытовой техники и промышленных установок, содержащих электронику.

Изначально источники вторичного напряжения строились по схеме, которую принято называть трансформаторной. Принцип её работы состоит в трансформации сетевого напряжения до необходимого уровня с последующим его выпрямлением и стабилизацией.

Типовая схема традиционного источника электропитания состоит из следующих элементов:

• силовой понижающий трансформатор, содержащий одну или несколько вторичных обмоток, в зависимости от потребностей питаемой схемы; выпрямительный блок, как правило, выполняется по схеме диодного моста;
• конденсатор фильтра, включенный между положительным и отрицательным выводами моста и необходимый для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, иногда для улучшения параметров фильтра, в схему добавляется дроссель;
• стабилизатор выходного напряжения, построенный на основе специализированной микросхемы или содержащий ключевой транзистор и небольшую схему управления.

Эти схемы надёжны в работе, не создают высокочастотных помех, обеспечивают гальваническую развязку между первичными и вторичными цепями. Тем не менее есть ряд причин по которым они уступают блокам питания импульсного типа.

Трансформаторы, преобразующие напряжение с частотой 50 герц, отличаются относительно большими габаритами и весом. Это свойство трансформаторных источников электропитания вступило в противоречие с общими принципами миниатюризации бытовых и промышленных электроприборов.

Проблему удалось решить путём создания импульсных или инверторных блоков. Такие параметры трансформатора, как сечение магнитопровода, количество витков обмотки и сечение провода, существенно уменьшаются с увеличением частоты преобразуемого напряжения.

Это также относится к ёмкости, следовательно, и к габаритам фильтрующих конденсаторов. Этот базовый принцип электротехники был послужил основой при создании вторичных источников питания нового типа.

Как работает импульсный блок питания

Принцип работы импульсного блока питания заключается в ряде последовательных преобразований питающего напряжения:

• выпрямление входного напряжения;
• инвертирование, то есть, генерация сигнала с частотой от десятков до сотен килогерц;
• трансформация высокочастотных импульсов до требуемого уровня;
• выпрямление и фильтрация полученного напряжения.

Цепочка преобразований в описании принципа работы импульсного блока питания выглядит достаточно громоздкой и даже лишённой смысла. Однако нужно учесть что в данной схеме преобразуется напряжение, частота которого в отдельных моделях составляет 200 кГц (а не 50 Гц, как в трансформаторных источниках питания).

Трансформаторы, которые работают на высоких частотах, называют импульсными. Обычно они используют магнитопровод тороидальной формы (в виде бублика) небольшого размера. Это позволило уменьшить вес и габариты блока той же мощности более чем на порядок.

Тор обычно изготавливается штамповкой из пермаллоя — сплава, состоящего из железа и никеля, магнитопровод же низкочастотного трансформатора набирается из тонких пластин электротехнической стали.

Принцип инверторного преобразования дает возможность создать сверхминиатюрные аппараты электродуговой сварки, работа которых возможна от обычной бытовой розетки, способные сваривать металл до 10 мм толщиной, легко переносимые в небольшой сумке с плечевым ремнём.

Базовые принципы, на которых основано устройство импульсного блока питания не новы, всё находится в рамках давно устоявшихся представлений об электричестве. Что же мешало создать их раньше? Причина в технологии.

Главными электронными компонентами инверторного преобразователя импульсного блока являются элементы схемы, способные работать с высокими частотой и напряжением и большими токовыми нагрузками.

Раньше, компонентов, отвечающих этим требованиям, просто не существовало. Настоящий прорыв в развитии и распространении инверторных технологий произошёл после того, как мировым производителям электроники удалось наладить массовое производство мощных IGBT – транзисторов, а также полевых транзисторов по технологии MOSFET.

Они отличаются очень малым значением тока управления, что обеспечивает высокий КПД блока.

Кроме мощных транзисторных ключей, инвертор содержит времязадающие цепочки, генерирующие высокочастотные сигналы управления транзисторами.

Применение в этом качестве цифровых микросхем ШИМ – контроллеров позволяет ещё более миниатюризировать электронную часть. Контроллер широтно импульсного модулирования формирует прямоугольные периодические импульсы. В целом схемотехнически импульсные блоки питания относительно просты.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счёт обратной связи этого параметра с задающими цепями ШИМ – контроллера. Принцип работы обратной связи — при отклонении уровня контролируемого параметра на выходе от номинального значения происходит изменение скважности импульсов, формируемых контроллером.

Скважностью импульсов называется безразмерная величина, равная отношению периода чередования этих импульсов к их длительности. Таким образом, скважность изменяется от 0 до 1.

Увеличение уровня выходного напряжения вызывает снижение скважности и наоборот, то есть, имеет место отрицательная обратная связь. Скважность, задаваемая контроллером, определяет режим работы ключевых транзисторов. Чем выше значение скважности, тем большую часть периода транзистор открыт, и тем больше среднее значение напряжение за период.

Описанный принцип стабилизации обеспечивает работу блока питания в очень широком диапазоне изменения питающего напряжения. Резюмируя сказанное, преимущества импульсных блоков питания таковы:

• малые габариты и вес по сравнению с трансформаторными источниками питания;
• схемотехническая простота, обусловленная применением интегральных электронных компонентов;
• возможность работы в широком диапазоне изменения значений входного напряжения.

Применение импульсных блоков

Источники вторичного напряжения инверторного типа используются повсеместно, как в быту, так и в промышленной технике. Перечень устройств и бытовых приборов, в которых реализована схема электропитания, работающая по принципу инверторного преобразователя:

• все виды компьютерной техники;
• телевизионная и звуковоспроизводящая аппаратура;
• пылесосы, стиральные машины, кухонная техника;
• источники бесперебойного электроснабжения различного назначения;
• системы видеонаблюдения, комплексы охранной сигнализации.

Исполнение инверторных источников зависит от условий эксплуатации и назначения. Блоки питания, встроенные в электроприбор, выполняются бескорпусными. Они могут располагаться внутри основного изделия на отдельной плате, или быть интегрированы в общую плату электроприбора.

Существуют источники электропитания для автономного применения, к ним могут подключаться различные потребители. Примером могут служить зарядные устройства, источники электропитания систем видеонаблюдения, охранной и пожарной сигнализации. Такие блоки питания размещаются в отдельном корпусе и комплектуются штекерами и проводами для подключения.

  *  *  *

© 2014-2020 г.г. Все права защищены.Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Блоки питания для ПК: принципы работы и основные узлы

Современные блоки питания для ПК являются довольно сложными устройствами. При покупке компьютера мало кто обращает внимание на марку предустановленного в системе БП.

Впоследствии некачественное или недостаточное питание может вызвать ошибки в программной среде, стать причиной потери данных на носителях и даже привести к выходу из строя электроники ПК.

Понимание хотя бы базовых основ и принципов функционирования блоков питания, а также умение определить качественное изделие позволит избежать различных проблем и поможет обеспечить долговременную и бесперебойную работу любого компьютера.

Компьютерный блок питания состоит из нескольких основных узлов. Детальная схема устройства представлена на рисунке. При включении сетевое переменное напряжение подается на входной фильтр [1], в котором сглаживаются и подавляются пульсации и помехи. В дешевых блоках этот фильтр часто упрощен либо вообще отсутствует.

Далее напряжение попадает на инвертор сетевого напряжения [2]. В сети проходит переменный ток, который меняет потенциал 50 раз в секунду, т. е. с частотой 50 Гц.

Инвертор же повышает эту частоту до десятков, а иногда и сотен килогерц, за счет чего габариты и масса основного преобразующего трансформатора сильно уменьшаются при сохранении полезной мощности.

Для лучшего понимания данного решения представьте себе большое ведро, в котором за раз можно перенести 25 л воды, и маленькое ведерко емкостью 1 л, в котором можно перенести такой же объем за то же время, но воду придется носить в 25 раз быстрее.

Импульсный трансформатор [3] преобразовывает высоковольтное напряжение от инвертора в низковольтное. Благодаря высокой частоте преобразования мощность, которую можно передать через такой небольшой компонент, достигает 600–700 Вт. В дорогих БП встречаются два или даже три трансформатора.

Рядом с основным трансформатором обычно имеются один или два меньших, которые служат для создания дежурного напряжения, присутствующего внутри блока питания и на материнской плате всегда, когда к БП подключена сетевая вилка. Этот узел вместе со специальным контроллером отмечен на рисунке цифрой [4].

Пониженное напряжение поступает на быстрые выпрямительные диодные сборки, установленные на мощном радиаторе [5]. Диоды, конденсаторы и дроссели сглаживают и выпрямляют высокочастотные пульсации, позволяя получить на выходе почти постоянное напряжение, которое идет далее на разъемы питания материнской платы и периферийных устройств.

В недорогих блоках применяется так называемая групповая стабилизация напряжений. Основной силовой дроссель [6] сглаживает только разницу между напряжениями +12 и +5 В. Подобным образом достигается экономия на количестве элементов в БП, но делается это за счет снижения качества стабилизации отдельных напряжений.

Если возникает большая нагрузка на каком-то из каналов, напряжение на нем снижается. Схема коррекции в блоке питания, в свою очередь, повышает напряжение, стараясь компенсировать недостачу, но одновременно возрастает напряжение и на втором канале, который оказался малонагруженным. Налицо своеобразный эффект качелей.

Отметим, что дорогие БП имеют выпрямительные цепи и силовые дроссели, полностью независимые для каждой из основных линий.

Кроме силовых узлов в блоке есть дополнительные – сигнальные.

Это и контроллер регулировки оборотов вентиляторов, часто монтируемый на небольших дочерних платах [7], и схема контроля за напряжением и потребляемым током, выполненная на интегральной микросхеме [9].

Она же управляет работой системы защиты от коротких замыканий, перегрузки по мощности, перенапряжения или, наоборот, слишком низкого напряжения.

Зачастую мощные БП оснащены активным корректором коэффициента мощности. Старые модели таких блоков имели проблемы совместимости с недорогими источниками бесперебойного питания.

В момент перехода подобного устройства на батареи напряжение на выходе снижалось, и корректор коэффициента мощности в БП интеллектуально переключался в режим питания от сети 110 В. Контроллер бесперебойного источника считал это перегрузкой по току и послушно выключался.

Так вели себя многие модели недорогих ИБП мощностью до 1000 Вт. Современные блоки питания практически полностью лишены данной «особенности».

Многие БП предоставляют возможность отключать неиспользуемые разъемы, для этого на внутренней торцевой стенке монтируется плата с силовыми разъемами [8].

При правильном подходе к проектированию такой узел не влияет на электрические характеристики блока питания.

Но бывает и наоборот, некачественные разъемы могут ухудшать контакт либо неверное подключение приводит к выходу комплектующих из строя.

Для подключения комплектующих к БП используется несколько стандартных типов штекеров: самый крупный из них – двухрядный – служит для питания материнской платы.

Ранее устанавливались двадцатиконтактные разъемы, но современные системы имеют большую нагрузочную способность, и в результате штекер нового образца получил 24 проводника, причем часто добавочные 4 контакта отсоединяются от основного набора.

Кроме силовых каналов нагрузки, на материнскую плату передаются сигналы управления (PS_ON#, PWR_OK), а также дополнительные линии (+5Vsb, -12V). Включение проводится только при наличии на проводе PS_ON# нулевого напряжения. Поэтому, чтобы запустить блок без материнской платы, нужно замкнуть контакт 16 (зеленый провод) на любой из черных проводов («земля»).

Исправный БП должен заработать, и все напряжения сразу же установятся в соответствии с характеристиками стандарта ATX. Сигнал PWR_OK служит для сообщения материнской плате о нормальном функционировании схем стабилизации БП. Напряжение +5Vsb используется для питания USB-устройств и чипсета в дежурном режиме (Standby) работы ПК, а -12 – для последовательных портов RS-232 на плате.

Стабилизатор процессора на материнской плате подключается отдельно и использует четырех- либо восьмиконтактный кабель, подающий напряжение +12 В. Питание мощных видеокарт с интерфейсом PCI-Express осуществляется по одному 6-контактному либо по двум разъемам для старших моделей.

Существует также 8-контактная модификация данного штекера. Жесткие диски и накопители с интерфейсом SATA используют собственный тип контактов с напряжениями +5, +12 и +3,3 В.

Для старых устройств подобного рода и дополнительной периферии имеется 4-контактный разъем питания с напряжениями +5 и +12 В (так называемый molex).

Основное потребление мощности всех современных систем, начиная с Socket 775, 754, 939 и более новых, приходится на линию +12 В. Процессоры могут нагружать данный канал токами до 10–15 А, а видеокарты до 20–25 А (особенно при разгоне). В итоге мощные игровые конфигурации с четырехъядерными CPU и несколькими графическими адаптерами запросто «съедают» 500–700 Вт.

Материнские платы со всеми распаянными на РСВ контроллерами потребляют сравнительно мало (до 50 Вт), оперативная память довольствуется мощностью до 15–25 Вт для одной планки. А вот винчестеры, хоть они и неэнергоемкие (до 15 Вт), но требуют качественного питания.

Чувствительные схемы управления головками и шпинделем легко выходят из строя при превышении напряжения +12 В либо при сильных пульсациях.

На наклейках блоков питания часто указывают наличие нескольких линий +12 В, обозначаемых как +12V1, +12V2, +12V3 и т. д. На самом деле в электрической и схемотехнической структуре блока они в абсолютном большинстве БП представляют собой один канал, разделенный на несколько виртуальных, с различным ограничением по току.

Данный подход применен в угоду стандарту безопасности EN-60950, который запрещает подводить мощность свыше 240 ВА на контакты, доступные пользователю, поскольку при возникновении замыкания возможны возгорания и прочие неприятности. Простая математика: 240 ВА/12 В = 20 А.

Поэтому современные блоки обычно имеют несколько виртуальных каналов с ограничением по току каждого в районе 18–20 А, однако общая нагрузочная способность линии +12 В не обязательно равна сумме мощностей +12V1, +12V2, +12V3 и определяется возможностями используемого в конструкции преобразователя.

Все заявления производителей в рекламных буклетах, расписывающие огромные преимущества от множества каналов +12 В, – не более чем умелая маркетинговая уловка для непосвященных.

Многие новые блоки питания выполнены по эффективным схемам, поэтому выдают большую мощность при использовании маленьких радиаторов охлаждения. Примером может служить распространенная платформа FSP Epsilon (FSPxxx-80GLY/GLN), на базе которой построены БП нескольких производителей (OCZ GameXStream, FSP Optima/Everest/Epsilon).

Современные мощные видеокарты потребляют большое количество энергии, поэтому давно подключаются отдельными кабелями к БП независимо от материнской платы. Новейшие модели оснащаются шести- и восьмиконтактными штекерами. Часто последний имеет отстегивающуюся часть, для удобства подсоединения к меньшим разъемам питания видеокарт.

Надеемся, что после рассмотрения основных узлов блоков питания читателям уже понятно: за последние годы конструкция БП стала значительно сложнее, она подверглась модернизации и сейчас для полноценного всестороннего тестирования требует квалифицированного подхода и наличия специального оборудования.

Невзирая на общее повышение качества доступных рядовому пользователю блоков, существуют и откровенно неудачные модели. Поэтому при выборе конкретного экземпляра БП для вашего компьютера нужно ориентироваться на подробные обзоры данных устройств и внимательно изучать каждую модель перед покупкой.

Ведь от блока питания зависит сохранность информации, стабильность и долговечность работы компонентов ПК в целом.

Суммарная мощность – долговременная мощность потребления нагрузкой, допустимая для блока питания без его перегрева и повреждений. Измеряется в ваттах (Вт, W).

Конденсатор, электролит – устройство для накопления энергии электрического поля. В БП используется для сглаживания пульсаций и подавления помех в схеме питания.

Дроссель – свернутый в спираль проводник, обладающий значительной индуктивностью при малой собственной емкости и небольшом активном сопротивлении. Данный элемент способен запасать магнитную энергию при протекании электрического тока и отдавать ее в цепь в моменты больших токовых перепадов.

Полупроводниковый диод – электронный прибор, обладающий разной проводимостью в зависимости от направления протекания тока. Применяется для формирования напряжения одной полярности из переменного. Быстрые типы диодов (диоды Шоттки) часто используются для защиты от перенапряжения.

Трансформатор – элемент из двух или более дросселей, намотанных на единое основание, служащий для преобразования системы переменного тока одного напряжения в систему тока другого напряжения без существенных потерь мощности.

ATX – международный стандарт, описывающий различные требования к электрическим, массогабаритным и другим характеристикам корпусов и блоков питания.

Пульсации – импульсы и короткие всплески напряжения на линии питания. Возникают из-за работы преобразователей напряжения.

Коэффициент мощности, КМ (PF) – соотношение активной потребляемой мощности от электросети и реактивной. Последняя присутствует всегда, когда ток нагрузки по фазе не совпадает с напряжением сети либо если нагрузка является нелинейной.

Активная схема коррекции КМ (APFC) – импульсный преобразователь, у которого мгновенный потребляемый ток прямо пропорционален мгновенному напряжению в сети, то есть имеет только линейный характер потребления. Этот узел изолирует нелинейный преобразователь самого БП от электросети.

Пассивная схема коррекции КМ (PPFC) – пассивный дроссель большой мощности, который благодаря индуктивности сглаживает импульсы тока, потребляемые блоком. На практике эффективность подобного решения довольно низкая.

Схемы блоков питания и зарядных устройств, самодельные источники питания

Несмотря на то, что сейчас есть очень много портативной аппаратуры, питающейся от встроенных аккумуляторов, остается еще и много аппаратуры, рассчитанной на питание от гальванических элементов типо-размера «ААА» или «АА». Это создает определенные трудности эксплуатации, потому …

1 330 0

Сейчас уже почти вся портативная электроника питается от встроенных аккумуляторов и заряжается от универсальных зарядных устройств с разъемами типа USB. Но, несмотря на это, большинство портативных радиовещательных приемников по-прежнему питаются от гальванических батарей …

1 262 0

Как неисправный или устаревший источник бесперебойного питания (UPS) переделать в лабораторный источник питания для радиолюбителя. Основное назначение источников бесперебойного питания (ИБП) — непродолжительное питание различной офисной техники (в первую очередь, компьютеров) в аварийных …

4 2011 1

Схема мощного источника питания на полевых транзисторах, обеспечивающего стабилизированное напряжение 13В при токах до 20А и больше.

2 4512 4

Описание и принципиальная схема мощного двуполярного стабилизатора напряжения для питания усилителей мощности звуковой частоты, 2 х 41В, ток 4А. Компенсационные стабилизаторы напряжения непрерывного действия последовательного типа обладают невысоким КПД, однако большим коэффициентом стабилизации …

1 644 0

Приводится принципиальная схема самодельного блока питания позволяющего получить напряжения от 1,3В до 30В при токах от 0А до 5А, работает в режиме стабилизации напряжения и тока.

3 3735 0

В радиолюбительской практике нередки случаи выхода из строя мощного УМЗЧ в процессе его налаживания или ремонта. При этом, как правило, бывают повреждены самые дорогостоящие детали — мощные выходные транзисторы. Чтобы избежать таких последствий, необходим специализированный блок питания …

0 1241 0

Электромеханические часы обычно питаются от элемента на 1,5V. Его можно заменить сетевым источником, схема которого показана здесь. В ней в качестве стабилитрона используется ИК-светодиод с прямым напряжением около 1,5V. Механизм часов питается от этого напряжения. Рис. 1. Схема сетевого …

0 917 0

ИК — пульт дистанционного управления (ИК ПДУ) Lotos модели RM-909E позволяет управлять десятью единицами разных видов бытовой техники, содержит в своей базе сотни групп кодов, которые подходят для нескольких тысяч моделей телевизоров, DVD-проигрывателей и другого мультимедийного оборудования.

0 686 0

Три варианта сетевых бестрансформаторных микромощных источников питания с выходным током единицы-десятки миллиампер на основе микросхемы РТ4515. Эта микросхема широко применяется в светодиодных лампах. Для управления симисторами, три-нисторами, полевыми транзисторами и т. п., коммутирующими …

1 7745 0

Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

Устройство импульсных блоков питания, APFC. Активный корректор коэффициента мощности. Схемы, фотографии, пояснения

Так уж сложилось, что в обычной жизненной ситуации вы скорее всего встретите корректор коэффициента мощности (ККМ) в блоке питания компьютера.
Нет, конечно они встречаются и в других блоках питания, даже чаще, чем в компьютерных. Но обычно это промышленные блоки питания и в быту попадаются крайне редко.
Думаю что большинство читателей моего блога и зрителей моего канала, как минимум немного ориентируются в радиоэлектронике, потому скорее всего видели компьютерный блок питания «изнутри».
Блок питания с активным корректором выглядит на первый взгляд почти также как и обычный.

Но если посмотреть внимательнее, то на «горячей» стороне можно заметить большой дроссель. Его магнитопровод может иметь разную форму, но чаще всего попадаются с кольцевыми, как и вариант на фото.
Кроме того подобные блоки питания отличаются еще и тем, что обычно в них установлен один фильтрующий конденсатор на 450-500 Вольт, а не два по 200-250. Обусловлено это тем, что часто такие блоки питания имеют широкий диапазон входного напряжения от 100-115 Вольт и переключение входного напряжения им не нужно.

Не стоит путать дроссель АККМ (активный корректор коэффициента мощности) с выходным дросселем групповой стабилизации, хотя внешне они весьма похожи. Отличие в том, что обычно дроссель корректора имеет только одну обмотку, а ДГС (дроссель групповой стабилизации), несколько.

Вообще корректор может быть не только активным, а и пассивным. В этом случае вы увидите на верхней крышке блока питания «железный» дроссель с парой проводов, внешне похожий на 50Гц трансформатор мощностью 10-20 Ватт.
Такой вариант также жизнеспособен, но заменить полноценный активный корректор он не может.

Теперь немного о том, зачем это вообще все надо. Думаю вы знаете, что ток в сети имеет форму синусоиды, действующее напряжение 220-230 Вольт (у нас), амплитудное — 310-320 Вольт. Не буду сейчас рассказывать чем отличается действующее от амплитудного, сделаю это в другой раз, но кто еще не видел, синусоида выглядит так, как показано на этом рисунке.

Дальше переменный ток выпрямляется и фильтруется конденсаторами. Чаще всего применяется такая схема, представляющая из себя диодный мост и пару (иногда один) конденсаторов.
Конечно там есть еще входной фильтр, предохранитель, но в данном случае они нас не касаются.

При нормальной напряжение на конденсаторах будет примерно 280-320 Вольт в зависимости от их емкости и мощности нагрузки, я об этом уже рассказывал в своем видео посвященному устройству блоков питания.
Но так как напряжение в сети по сути 100 раз в секунду меняется от нуля до 320 Вольт и опять до нуля, а в цепи есть диодный мост, то ток заряда конденсаторов фильтра течет не всегда, а только когда амплитудное напряжение превысит напряжение на конденсаторах.
При этом ток в цепи 220-230 Вольт будет выглядеть как показано вверху этой картинки. Получается, что блок питания потребляет энергию не постоянно, а только на пиках синусоиды. Если предположить, что БП потребляет в итоге энергию всего 20% времени, то ток в момент когда идет заряд конденсаторов, будет в 5 раз больше среднего тока потребления. Например ток 1 Ампер, мощность 220 Ватт, значит пики тока будут доходить до 5 Ампер.

Проблема эта вылезла «в полный рост» тогда, когда количество импульсных блоков питания превысило некую «критическую массу». В итоге было придумано довольно простое и эффективное решение. Кстати, в развитых странах все мощные блоки питания должны иметь корректор коэффициента мощности, но так как это недешево, то производители недорогих блоков питания на этом экономят в первую очередь.

Как я сказал, решение проблемы простое и по сути лежит на поверхности. А базой для этого решения является обычный степ-ап преобразователь напряжения. На схеме виден дроссель, транзистор, диод, ШИМ контроллер и конденсатор.
При открывании транзистора в дросселе накапливается энергия, которая при закрытии транзистора суммируется с входным напряжением и поступает в нагрузку, подзаряжая выходной конденсатор. Такая схема часто используется в повербанках для получения 5 Вольт из 3.7.

Но если скрестить обычный блок питания и эту схему, то мы получим активный корректор коэффициента мощности.
При этом важно то, что фильтрующий конденсатор после диодного моста не ставится, его роль выполняет конденсатор небольшой емкости, обычно 0.47-1.0мкФ, он нужен только для компенсации импульсного характера потребления корректора.

В итоге преобразователь пытается «высосать» из сети все что можно в диапазоне уже не 220-230 Вольт, а 40-80. Кстати, мощные блоки питания далеко не всегда могут работать в широком диапазоне, хотя и могут при этом содержать в своем составе АККМ. Просто в таких режимах корректору приходится тяжело и работу в широком диапазоне они не обеспечивают, хотя и продолжают корректно работать.

Здесь я попробовал наглядно показать разницу в работе обычного БП и БП с корректором.
Красным выделен вариант работы обычного блока питания, заштрихованная часть отображает зону, где есть потребление тока. Видно что зона довольно узкая, соответственно ток будет большим. Причем чем больше емкость конденсаторов фильтра, тем уже будет эта зона и тем ниже будет коэффициент мощности.
Синим и зеленым я показал пару вариантов работы активного корректора, один начинает работу примерно от 100 Вольт амплитудной составляющей, второй примерно от 50 Вольт. Видно что зона стала шире, соответственно ток пропорционально падает и растет коэффициент мощности.
В общем-то данная зона может начинаться почти от нуля, тогда коэффициент будет равен единице, но обычно он составляет 0.98-1, этого более чем достаточно.

Чем же чреват этот пресловутый коэффициент мощности.
Из-за пиков тока происходит кратковременная перегрузка сети, в следствие чего могут начаться проблемы в старых и изношенных сетях. Возможно отгорание нулевого провода в трехфазных сетях с совсем печальными последствиями.

А вот схема входной части компьютерного блока питания имеющего в своем составе активный корректор мощности, он выделен синим цветом.
Не удивляйтесь что на схеме нет ШИМ контроллера, который им управляет, часто он расположен на отдельной плате, а иногда интегрирован в общий ШИМ контроллер. Т.е. помимо одного-двух штатных каналов имеется еще и выход для управления транзистором корректора. Такой вариант удобен для производителя, но далеко не всегда удобен для ремонтника. В самом начале я показал фото блока питания, там как раз вышел из строя узел корректора, а так как микросхема управляет всем, то выгорела и она. Найти замену я не смог, потому Бп лежит мертвым грузом и возможно будет разобран на запчасти, тем более что они весьма неплохого качества.

Что же дает нам корректор, сначала преимущества:
1. Характер потребления почти такой же как у активной нагрузки, соответственно нет пиковых перегрузок.
2. Часто такие БП имеют расширенный диапазон входного напряжения и лучше работают в плохих электросетях.
3. Емкость фильтрующего конденсатора нужна меньше, так как паузы без тока меньше.
4. Инвертору блока питания легче работать, ведь по сути он питается стабилизированным напряжением.

Теперь недостатки.
1. Выше цена.
2. Меньше надежность
3. Могут быть сложности при работе с некоторыми моделями UPS.

Иногда идут споры, по поводу КПД таких блоков питания. Я придерживаюсь мнения, что КПД одинаков, так как хоть корректор и имеет собственное потребление, но основному инвертору работать легче, потому то на ото и выходит.

Ну и конечно же видео, в качестве дополнения. А я как всегда жду ваших вопросов как в комментариях здесь, так и под видео.

Терморегулятор вентилятора блока питания ПК CAVR.ru

Схема компьютерного блока питания lc b300atx. Схемы

Программа предназначена для определения ёмкости конденсатора по цветовой маркировке (12 типов конденсаторов).

База данных по транзисторам в формате Access.

Блоки питания.

Таблица контактов 24-контактного разъема блока питания стандарта ATX (ATX12V) с номиналами и цветовой маркировкой проводов

Схема блока питания ATX-300P4-PFC (ATX-310T 2.03).

Схема блока питания ATX-P6.

Схема блока питания API4PC01-000 400w производства Acbel Politech Ink.

Схема блока питания Alim ATX 250Watt SMEV J.M. 2002.

Типовая схема блока питания на 300W с пометками о функциональном назначении отдельных частей схемы.

Типовая схема блока питания на 450W с реализацией active power factor correction (PFC) современных компьютеров.

Схема блока питания API3PCD2-Y01 450w производства ACBEL ELECTRONIC (DONGGUAN) CO. LTD.

Схемы блоков питания ATX 250 SG6105, IW-P300A2, и 2 схемы неизвестного происхождения.

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 330U (sg6105).

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 330U на микросхеме SG6105 .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 350U SCH .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 350T .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 400U .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 500T .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) ATX12V-13 600T (COLORS-IT — 600T — PSU, 720W, SILENT, ATX)

Схема БП CHIEFTEC TECHNOLOGY GPA500S 500W Model GPAxY-ZZ SERIES.

Схема БП Codegen 250w mod. 200XA1 mod. 250XA1.

Схема БП Codegen 300w mod. 300X.

Схема БП CWT Model PUh500W .

Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-200-59 H REV:00.

Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-260-2A.

Схема БП DTK Computer модель PTP-2007 (она же – MACRON Power Co. модель ATX 9912)

Схема БП DTK PTP-2038 200W.

Схема БП EC model 200X.

Схема БП FSP Group Inc. модель FSP145-60SP.

Схема источника дежурного питания БП FSP Group Inc. модель ATX-300GTF.

Схема источника дежурного питания БП FSP Group Inc. модель FSP Epsilon FX 600 GLN.

Схема БП Green Tech. модель MAV-300W-P4.

Схемы блока питания HIPER HPU-4K580 . В архиве — файл в формате SPL (для программы sPlan) и 3 файла в формате GIF — упрощенные принципиальные схемы: Power Factor Corrector, ШИМ и силовой цепи, автогенератора. Если у вас нечем просматривать файлы.spl , используйте схемы в виде рисунков в формате.gif — они одинаковые.

Схемы блока питания INWIN IW-P300A2-0 R1.2.

Схемы блока питания INWIN IW-P300A3-1 Powerman.
Наиболее распространенная неисправность блоков питания Inwin, схемы которых приведены выше — выход из строя схемы формирования дежурного напряжения +5VSB (дежурки). Как правило, требуется замена электролитического конденсатора C34 10мкФ x 50В и защитного стабилитрона D14 (6-6.3 V). В худшем случае, к неисправным элементам добавляются R54, R9, R37, микросхема U3 (SG6105 или IW1688 (полный аналог SG6105)) Для эксперимента, пробовал ставить C34 емкостью 22-47 мкФ — возможно, это повысит надежность работы дежурки.

Схема блока питания Powerman IP-P550DJ2-0 (плата IP-DJ Rev:1.51). Имеющаяся в документе схема формирования дежурного напряжения используется во многих других моделях блоков питания Power Man (для многих блоков питания мощностью 350W и 550W отличия только в номиналах элементов).

JNC Computer Co. LTD LC-B250ATX

JNC Computer Co. LTD. Схема блока питания SY-300ATX

Предположительно производитель JNC Computer Co. LTD. Блок питания SY-300ATX. Схема нарисована от руки, комментарии и рекомендации по усовершенствованию.

Схемы блока питания Key Mouse Electroniks Co Ltd модель PM-230W

Схемы блока питания L & C Technology Co. модель LC-A250ATX

Схемы блока питания LWT2005 на микросхеме KA7500B и LM339N

Схема БП M-tech KOB AP4450XA.

Схема БП MACRON Power Co. модель ATX 9912 (она же – DTK Computer модель PTP-2007)

Схема БП Maxpower PX-300W

Схема БП Maxpower PC ATX SMPS PX-230W ver.2.03

Схемы блока питания PowerLink модель LP-J2-18 300W.

Схемы блока питания Power Master модель LP-8 ver 2.03 230W (AP-5-E v1.1).

Схемы блока питания Power Master модель FA-5-2 ver 3.2 250W.

Схема БП Microlab 350W

Схема БП Microlab 400W

Схема БП Powerlink LPJ2-18 300W

Схема БП Power Efficiency Electronic Co LTD модель PE-050187

Схема БП Rolsen ATX-230

Схема БП SevenTeam ST-200HRK

Схема БП SevenTeam ST-230WHF 230Watt

Схема БП SevenTeam ATX2 V2

&nbsp &nbsp На этой страничке размещено несколько десятков электрических принципиальных схем, и полезные ссылки на ресурсы, связанные с темой ремонта оборудования. В основном, компьютерного. Помня о том, сколько сил и времени иногда приходилось затрачивать на поиск нужной информации, справочника или схемки, я собрал здесь почти все, чем пользовался при ремонте и что имелось в электронном виде. Надеюсь, кому-нибудь, что-нибудь пригодится.

Утилиты и справочники.

Программа предназначена для определения ёмкости конденсатора по цветовой маркировке (12 типов конденсаторов).

startcopy.ru — по моему мнению, это один из лучших сайтов рунета, посвященный ремонту принтеров, копировальной техники, многофункциональных устройств. Можно найти методики и рекомендации по устранению практически любой проблемы с любым принтером.

Блоки питания.

Схемы блоков питания ATX 250 SG6105, IW-P300A2, и 2 схемы неизвестного происхождения.

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 330U.

Схема БП Codegen 250w mod. 200XA1 mod. 250XA1.

Схема БП Codegen 300w mod. 300X.

Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-200-59 H REV:00.

Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-260-2A.

Схема БП DTK PTP-2038 200W.

Схема БП FSP Group Inc. модель FSP145-60SP.

Схема БП Green Tech. модель MAV-300W-P4.

Схемы блока питания HIPER HPU-4K580

Схема БП SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. HPC-360-302 DF REV:C0

Схема БП SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. HPC-420-302 DF REV:C0

Схемы блока питания INWIN IW-P300A2-0 R1.2.

Схемы блока питания INWIN IW-P300A3-1 Powerman.

JNC Computer Co. LTD LC-B250ATX

JNC Computer Co. LTD. Схема блока питания SY-300ATX

Предположительно производитель JNC Computer Co. LTD. Блок питания SY-300ATX. Схема нарисована от руки, комментарии и рекомендации по усовершенствованию.

Схемы блока питания Key Mouse Electronics Co Ltd модель PM-230W

Схемы блока питания Power Master модель LP-8 ver 2.03 230W (AP-5-E v1.1).

Схемы блока питания Power Master модель FA-5-2 ver 3.2 250W.

Схема БП Maxpower PX-300W

ВведениеИтак, перед Вами четвертая серия тестирования блоков питания стандарта ATX. На этот раз под мою горячую руку попались одиннадцать блоков разных производителей, продающихся как в составе корпусов, так и отдельно.

Тестирование блоков проводилось в соответствии с описанной мною методикой – на постоянной нагрузке, собранной на мощных полевых транзисторах и управляемой с компьютера. Измерения напряжений производились как блоком «Формоза» PowerCheck 2.0, так и отдельным цифровым мультиметром. Все осциллограммы снимались цифровым осциллографом-приставкой ETC M221 с разверткой 10мкс/дел и чувствительностью 50мВ/дел (использовался осциллографический щуп HP-9100 с делителем 1:1).

Так как оригинальная программа от «Формозы» довольно неудобна для обработки результатов (медленная работа, полное отсутствие настроек), то мной была написана отдельная программа, предназначенная только для просмотра и обработки результатов, полученных на установке:

Она позволяет читать файлы с данными, автоматически усредняя по заданному количеству точек, сохранять обработанные данные в файл, отображать на графике указанные пользователем токи и напряжения, автоматически масштабировать график по горизонтали (разбивая его на указанное пользователем количество страниц), вручную масштабировать отдельные участки графика и сохранять график или его отдельные участки в графический файл.

При обработке результатов я усреднял исходные данные по 10 точкам – так как период в 1мс, с которым сохраняет данные родная программа, избыточен, а усреднение позволяет устранить случайные шумы и тем самым улучшить вид графика, заодно и уменьшив общий объем данных.

Относительно же самих результатов хочу заметить, что блоки питания тестировались во всех допустимых режимах, включая минимальную нагрузку по шине +12В и максимальную по +5В. В реальном компьютере такие ситуации не встречаются, поэтому небольшой выход напряжения +12В за допустимые пределы (напомню, что допуск на все положительные напряжения – 5%) я не считаю критичным. Но – только небольшой и только для +12В. Если напряжение на шине +12В начинает зашкаливать за 13В, или хорошо (по идее) стабилизированное +5В выходит за пределы допуска – это повод задуматься о качестве блока питания. Для прочих же блоков основным результатом является относительное изменение напряжения во всем диапазоне нагрузок – в таблицах я привожу максимальное и минимальное наблюдавшееся напряжение и их разницу в процентах.

Отмечу, что все исследуемые блоки претендуют на возможность работы с Pentium 4, для чего требуется соответствие стандарту ATX12V. Соответственно, с точки зрения этого стандарта я и буду рассматривать их качество (по сравнению с ATX в чистом виде, он более требователен к нагрузочной способности шины +12В).

Приступим.

Delta Electronics DPS-300TB rev. 01

Блок производит крайне приятное впечатление аккуратностью монтажа – детали высоковольтных цепей дополнительно изолированы термоусадочной трубкой, все транзисторы и диодные сборки посажены на термопасту и закреплены болтами М3 с гайками… На плате, трансформаторе и на дросселе PFC (да, этот блок питания – один из немногих в обзоре, снабженный пассивным PFC) стоит маркировка “Lite-On”, однако делала ли компания Lite-On Electronics Inc . только отдельные компоненты или же весь блок питания, и кто в последнем случае его разрабатывал – остается неизвестным.

Блок оборудован терморегулятором скорости вращения вентилятора, и можно смело сказать, что его работа заметна – сразу после включения вентилятор еле крутится и лишь при серьезной нагрузке разгоняется до полных оборотов. Здесь хочу отметить, что вентиляторы в блоках Delta сравнительно слабые, рассчитанные только на охлаждение самого БП – поэтому в корпусе компьютера обязательно должен стоять отдельный вытяжной вентилятор. С другой стороны, благодаря этому блоки Delta были самыми тихими из побывавших у меня.

Разумеется, все положенные фильтры аккуратно запаяны – наличествует полноценный сетевой фильтр, а также дроссели на всех мощных выходах (т.е. +5В, +12В и +3,3В). Емкость входных конденсаторов – 470мкФ, на выходе +12В стоит один конденсатор Chemi-Con серии “KZE” и емкостью 1200мкФ, на +5В – два Rubycon “ZL” по 2200мкФ, на выходе +3,3В – два Taicon “PW” по 2200мкФ.

После такого трудно было ожидать заметного уровня пульсаций на выходе – и блок питания мои ожидания не обманул. На шине +5В пульсации практически незаметны даже при максимальной нагрузке (“практически незаметны” на моем оборудовании означает, что их величина не превышала 5мВ), на шине +12В размах пульсаций при максимальной нагрузке составляет около 15мВ, что является превосходным результатом.

Диапазон изменения напряжений приведен в таблице, а на Вы можете увидеть весь график испытания.

Delta Electronics DPS-300TB rev. 02

Больше всего обрадовал уровень пульсаций — точнее говоря, их отсутствие. Даже на полной нагрузке и даже на сравнительно “шумной” шине +12В пульсации были на уровне посторонних шумов, т.е. неразличимы.

Также хотелось бы отдельно отметить работу температурного контроля и вообще охлаждение блока. Даже на полной нагрузке (285Вт!) у блока питания лишь задняя стенка напротив радиаторов становится теплой, а выходящий из вентилятора воздух – по-прежнему холодный, причем вентилятор крутится с такой скоростью, что его практически не слышно. Впрочем, в этом кроется и недостаток, такой же, как и в предыдущем блоке – для нормального охлаждения системного блока требуется дополнительный вентилятор на его задней стенке, вытягивающий горячий воздух от процессора.

Единственная неприятность с этим блоком возникла с шиной +5В – блок питания ограничивал ток на уровне около 27А. Чтобы не вызывать срабатывания защиты, максимальная нагрузка на +5В была соответственно уменьшена. Однако общая мощность блока питания ничуть не ниже заявленной – пропорциональное увеличение нагрузки на шину +3,3В срабатывания защиты не вызывало.

FKI FV-300N20

Блок оборудован четырьмя разъемами для питания жестких дисков и CD и двумя для питания дисководов. К сожалению, провода сечением 20AWG – при том, что стандартом рекомендуются более толстые провода 18AWG.

Осциллограммы напряжений на выходах радуют глаз – даже при максимальной нагрузке нет заметных пульсаций. Для примера приведу лишь одну осциллограмму, шина +12В при токе нагрузки 15А (максимально допустимом):

Fortron/Source FSP300-60BTV

Выглядит блок весьма солидно:

На входе стоят конденсаторы Teapo емкостью 680мкФ (что весьма неплохо для 300-ваттного блока), на выходе емкость конденсаторов (используются Fuhjyyu серии “TMR”) впечатляет еще больше – на шине +5В стоят два конденсатора по 4700мкФ, на +12В – один 2200мкФ, на +3,3В – один конденсатор 3300мкФ и еще один 4700мкФ, шины +5В и 3,3В включены через дроссели.

Однако, как ни странно, пульсации выходных напряжений достаточно заметны, хоть и лежат в пределах допусков, особенно на +12В:

GIT G-300PT

А вот до тестов, к сожалению, дело не дошло. Дело в том, что на мощности около 270-280Вт срабатывала защита от перегрузки, а при подборе максимальной мощности в ручном режиме блок умер с громким хлопком минут через десять работы. Вскрытие показало, что в лучший мир отправился один из транзисторов, нагревшись при этом так, что на нем расплавилась полистироловая изолирующая шайба:

HEC 300ER

Но самое веселое началось при попытке снять характеристики блока. Проблема заключалась в том, что после небольшого прогрева защита от перегрузки начинала срабатывать на мощности около 200Вт. И это при том, что блок заявлен как 300-ваттный! Фактически на полной мощности удалось снять только зависимость выходных напряжений от тока нагрузки, которую можно увидеть на , а минимальные и максимальные значения напряжений – в таблице:

Точно такая же картина наблюдалась и с пульсациями – если по шине +5В они держались на невысоком уровне, то на +12В были более чем заметны:

Шина +5В

Шина +12В

Спустя некоторое время после начала тестирования от блока начало попахивать паленой пластмассой. Вскрытие показало ту же проблему, что и у GIT G-300PT – начала плавиться шайба на одном из транзисторов:

Напрашивается вывод, что у двух сгоревших блоков HEC имеется серьезный конструктивный недостаток – я не вдавался в подробности схемотехники, но такие «эффекты» могут возникать, скажем, при слишком пологих фронтах импульсов, переключающих ключевые транзисторы; при этом в момент переключения возникает заметный сквозной ток, сильно подогревающий транзисторы.

IPower LC-B250ATX

Из прочего можно отметить всего четыре разъема питания винчестеров и один – дисковода, расположенные на коротких проводах сечения 20AWG. Терморегулятор отсутствует, да и трудно было после увиденного ожидать его найти.

Ясно, что чудес от этого блока ожидать было трудно. Он их и не показал, а показал вместо этого нестабильность напряжения +12В 15% (не говоря уж о максимальном абсолютном значении этого напряжения среди всех протестированных блоков) и +5В – 7%.

Не радовали и осциллограммы. На +12В блок показал самый большой размах пульсаций среди всех протестированных:

IPower LC-B300ATX

А вот на изолирующей прокладке между платой и корпусом сэкономили и в этом блоке.

Разумеется, увеличение емкости конденсаторов на абсолютные значения напряжений и коэффициент стабилизации повлиять не могло, и эти параметры столь же плохи, как и у менее мощного блока:

Macropower MP-300AR-PFC

Отдельно хочу отметить, что блок оборудован аж восемью разъемами для питания винчестеров; все прочее стандартно – 2 разъема для дисководов, ATX, ATX12V и AUX разъемы. Разумеется, используются полноценные провода сечением 18AWG – класс блока питания обязывает.

Пульсации заметны, но их размах на шине +5В около 15мВ. На шине +12В – несколько больше, около 40мВ при полной нагрузке:

Шина +5В

Шина +12В

Samsung SPS300W (мод. PSCD331605D)

В высоковольтном выпрямителе используются конденсаторы CapXon “LP” емкостью 330мкФ – немного для 300-ваттного блока… На выходах +5В и +3,3В – по дросселю и по два конденсатора CapXon “GL” по 1000мкФ; на выходе +12В – конденсатор CapXon “KM” на 2200мкФ. На последнем хотелось бы остановиться отдельно – дело в том, что серия “KM” – это конденсаторы широкого применения, а “GL” – так называемые LowESR, т.е. с низким эквивалентным последовательным сопротивлением. В импульсных источниках питания конденсаторы широкого применения не используются, т.к. из-за высокого сопротивления они могут заметно нагреваться, что в итоге приводит к их “вспуханию” и выходу блока питания из строя. Что будет с этим конденсатором через год-два – сказать трудно…

Вторая неприятная деталь – разъем ATX12V. Этот разъем был введен в дополнение к стандарту ATX 2.03 для систем, в которых процессоры питаются от шины +12В (это все системы на Pentium 4, двухпроцессорные системы на Athlon MP и так далее). Во-первых, небольшой разъем позволяет подвести питание непосредственно к стабилизатору питания процессора; во-вторых, в разъеме ATX всего один контакт +12В, и при большом токе он может разогреваться вплоть до расплавления корпуса разъема – в ATX12V разъеме таких контактов уже два. В блоке Samsung SPS300W разъем ATX12V изначально не предусмотрен, но для владельцев систем на Pentium 4 прилагается переходник. Проблема же в том, что переходник этот сделан с разъема питания ATX, т.е. проблема с перегревом и обгоранием контакта остается. Владельцам этого блока в случае таких неприятностей я бы советовал приобрести или сделать переходник на ATX12V с разъема питания винчестера; впрочем, и это не идеальный выход, ибо в рассматриваемом блоке таких разъемов всего четыре штуки.

И третье. Тестирование этого блока проводилось с максимальной нагрузкой на шину +3,3В, равной 14А (это максимально допустимый ток, несмотря на требования спецификации ATX поддерживать ток до 28А) и максимальной суммарной мощностью по шинам +5В и +3,3В, равной 160Вт.

Пульсации выходного напряжения были заметны, но существенной роли не играли – их размах составлял около 20мВ на шине +5В и около 40мВ на шине +12В, т.е. на среднем уровне:

Шина +5В

Шина +12В

Ну и последняя ложка дегтя… Полную нагрузку блок выдержать не смог – он умер через четыре минуты после начала теста. Диагноз – не выдержал диодный мост в цепи +5В.

Simplex MPT-301

По непонятным причинам производитель блока применяет нестандартную расцветку проводов в ATX-разъеме: фиолетовый +3,3В, оранжевый Power OK и синий -12В. Сами провода полагающегося сечения 18AWG и несут на себе четыре разъема питания винчестеров и два – дисководов. Не считая, разумеется, стандартных ATX, ATX12V и AUX.

Размах пульсаций по +12В вполне приемлем – около 40мВ, но вот на шине +5В с более жесткими требованиями он мог бы быть и поменьше. На обеих шинах наблюдается аккуратный «треугольник» достаточно заметной амплитуды:

Шина +5В

Шина +12В

Заключение

Продолжение ознакомления с блоками питания произошло на модельных рядах Hiper (производство тайваньской High Performance Group) и L&C (производство тайваньской же L&C Technology group). Для обзора мне были предложены

• HPU-4K480
• HPU-4R480
• HPU-4S480-EU

• HPU-3S350
• HPU-4S525
• HPU-4S425

от первой компании и

от второй.

Забегая вперед, стоит отметить, что, несмотря на кажущееся сходство моделей, напрашивающееся, исходя из названий блоков Hiper, на самом деле блоки питания абсолютно разные — и это касается не только «внешнего» оформления, но и результатов работы. Начнем с того, что блоки HPU-4K480, HPU-4R480 и HPU-4S480-EU представляют собой «экспортный вариант», выделяющийся из остального перечисленного ряда значительным количеством предлагаемых опций.

Внешний вид, комплект поставки

Корпус модели с индексом R — красного цвета, поверхность матовая; корпус модели с индексом K выполнен из металла черного цвета, поверхность практически зеркальная; следуя предложенной логике, производитель выполнил модель с индексом S в корпусе серебристого цвета. Все эти блоки питания оснащены 120-мм вентилятором, причем, у блока HPU-4R480 вентилятор с подсветкой — красного же цвета. Поскольку внешний вид блоков идентичен (за исключением сделанных оговорок), приведем фото только наклеек с указанием мощностей каждого блока и «общий вид» одного из них.

Что касается разъемов, то в данном случае отличия минимальные, и затрагивают только основной:

В комплект поставки HPU-4R480 входят два шнура для подключения блока к сети (причем, один из них — трехштырьковый) и руководство пользователя. Небольшое богатство опций, по-видимому, компенсируется внешним видом решения. HPU-4K480 уже отличается большим разнообразием: помимо перечисленных компонентов к нему прилагается 80-мм дополнительный вентилятор (для установки в системный блок), а также переходник основного разъема питания, 20-24 pin. HPU-4S480-EU предлагается всего с одним шнуром питания (евровилка), дополнительным 80-мм вентилятором, руководством и двумя стильными «круглыми» IDE-шлейфами. Упаковывается все это в каждом случае вот в такой «ящик» (разумеется, цветовое оформление наклейки, и текст на ней соответствуют каждой конкретной модели блока):

HPU-4K480

Пульсации по шине +12 В составляют около 12,8 мВ, по +5 В — не более 16 мВ.

Стабильность выходных напряжений проверялась следующим образом: каждая из шин нагружалась от минимума, приведенного в таблице, до максимума с шагом изменения тока 1А/µс, нагрузка всех шин происходила одновременно, то есть, была сымитирована ситуация с минимальной, типичной и полной нагрузкой (в терминах PSDG). Нагрузка гонялась в цикле в течение двух часов, замеры проводились 5 раз, приведенные ниже данные — усредненный результат по пяти замерам. Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,78 В, а максимальное — +12,25 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,76, максимальное — 5,21 В, по шине +3,3 В — +3,11 и 3,48 В соответственно. Напомним, что, согласно PSDG, отклонения выходного напряжения +12/+5/+3,3 В могут составлять ±5% (+11,40~+12,60 В, +4,75~+5,25 В и +3,14~3,47 В), но с двумя оговорками: во-первых, при пиковой нагрузке шины +12 В отклонения могут составлять до 10%, во-вторых, в спецификации ATX ужесточено требование по допустимым пределам отклонения напряжения по 3,3 В: ±4% вместо ±5, упомянутых в Power Supply Design Guide). По шине +3,3 В блок явно «провалился», однако учитывая не столь большую важность этого напряжения, а также погрешности измерений, серьезно к выходу за пределы на столь незначительные величины относиться не стоит.

HPU-4R480

Пульсации по шине +12 В составляют около 25,6 мВ, по +5 В — не более 16,8 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,40, а максимальное — +12,42 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,89, максимальное — +5,40 В, по шине +3,3 В — +3,22 и +3,40 В соответственно. Блок уложился в пределы допустимых колебаний напряжений, хотя минимальное значение по шине +12 В и равно пороговому.

HPU-4S480-EU

Пульсации по шине +12 В составляют около 12,0 мВ, по +5 В — не более 21,6 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,77 В, а максимальное — +12,29 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,75, максимальное — +5,29 В, по шине +3,3 В — +3,14 и +3,41 В соответственно. Стоит обратить внимание, что у блока явно «прихрамывает» шина +5 В — предельное минимальное и выходящее за пределы максимальное значение.

Оставшиеся три модели — «retail»-поставка, не имеющая дорогой упаковки и предлагаемая потребителям в запаянных в полипропилен картонных коробках (стоит отметить, стильных). В отличие от трех предыдущих моделей, эти решения не могут похвастаться ни завораживающим внешним видом, ни обилием опций — выполнены они из стандартного металла. За исключением HPU-3S350, в этой тройке блоков все имеют по два 80-мм вентилятора (один — на нижней крышке, второй — на задней панели), у упомянутой модели в наличии всего один 80-мм вентилятор — на задней панели.

HPU-4S525

HPU-4S425

HPU-3S350

От трех «экспортных» блоков эта тройка отличается бо льшим «разнобоем» в количестве контактов:

HPU-3S350

Пульсации по шине +12 В составляют около 10,4 мВ, по +5 В — не более 16,8 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,77 В, максимальное — +12,42 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,83, максимальное — +5,29 В, по шине +3,3 В — +3,11 и +3,31 В соответственно. Блок вышел за пределы по шинам +5 и +3,3 В, впрочем, отклонения крайне незначительные.

HPU-4S525

Пульсации по шине +12 В составляют около 31,2 мВ, по +5 В — не более 35,2 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,78, а максимальное — +12,42 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,93, максимальное — +5,24 В, по шине +3,3 В — +3,15 и +3,57 В соответственно. Единственное напряжение, которое можно покритиковать в данном случае — +3,3В — выход за верхний предел составил ровным счетом 0,1 В.

HPU-4S425

Пульсации по шине +12 В составляют около 24,0 мВ, по +5 В — не более 22,4 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,57, а максимальное — 12,63 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,77, максимальное — 5,17 В, по шине +3,3 В — +3,15 и +3,45 В соответственно. Чуть вышедшее за верхний предел напряжение по +12 В вряд ли может считаться серьезной претензией к блоку.

Внешний вид блоков питания LC вполне зауряден и обычен для недорогих решений: стандартный серый металл. Все три блока не имеют в комплекте поставки никаких дополнительных опций, их корпуса выполнены из обычной жести. Кроме как у LC-B350ATX, отверстия вытяжных вентиляторов блоков не прикрыты прикручивающимися декоративными решетками, а просто вырублены в металле (в первом случае все как раз наоборот). Из этих трех блоков только LC-B350ATX имеет два вентилятора (80 мм), у двух других в наличии только вытяжные вентиляторы.

Являясь по внешнему виду решениями middle-end сектора, эти блоки питания оснащены «старыми» комплектами разъемов:

LC-B300-ATX

Пульсации по шине +12 В составляют около 24,0 мВ, по +5 В — не более 17,6 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,27, а максимальное — 12,28 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,68, максимальное — +5,16 В, по шине +3,3 В — +3,01 и +3,35 В соответственно. Увы, блок показал откровенно слабые результаты — сильно просаживается шины +12 В и +3,3 В, что заставляет сомневаться в возможности использования блока в «критичных» системах

LC-B350-ATX

Пульсации по шине +12 В составляют около 28,0 мВ, по +5 В — не более 4,8 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,42, а максимальное — 11,89 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,64, максимальное — +5,04 В, по шине +3,3 В — +3,09 и +3,35 В соответственно. Наблюдается слабина всех трех шин — по +12 В блок не выдал номинала даже в свои лучшие времена, +5 В сильно уползают вниз, как и шина +3,3 В. Огульных выводов о том, что все блоки L&C оставляют желать лучшего делать пока рановато — все же три блока — не показатель, но настороженно относиться к этим моделям, наверное, все-таки, стоит.

Выводы

Учитывая погрешности измерений, можно предположить, что блоки серии HPU — во всех их вариантах — и retail, и экспортных — выглядят вполне прилично и вполне могут использоваться в системах различного уровня (с учетом мощности). Что касается блоков L&C, то, на мой взгляд, вопрос требует дополнительного изучения, потому как рассмотренные три блока не вселили оптимизма и заставили задуматься о целесообразности их использования без тщательного изучения и оценки условий безоговорочной эксплуатации.

Продолжение следует…

Ремонт компьютерных блоков питания, неисправности цепей запуска

5 Схема блока питания ПК для вас

Хорошая схема импульсного блока питания постоянного тока от старого компьютера, который не используется. Он мощный, прочный и отлично работает.
В настоящее время компьютер становится электроприбором, необходимым для каждого дома, потому что они очень полезны.

Но срок службы и очень быстро устаревают. Есть новая программа. Желаемая машина с высоким КПД. Всегда можно поменять на новое. (К современному).

-Где старые компы? Скорее всего, он будет отброшен как спам.Это может быть очень ценно для многих, в том числе и для меня. Многие соседи всегда давали мне старый компьютер для работы над проектами.

-Первое, что мне нравится использовать, это мощность, пусть даже старая, но мощная, долговечная и отлично работает. Но это всегда должно быть правильно заземлено. Для предотвращения утечки тока или поражения электрическим током. Нормальное напряжение составляет 3,3 В, 5 В, 12 В и многое другое.

5V 12V 15A max Цепь питания с коммутационным режимом

Это цепь питания с коммутационным режимом 5V 12V, макс 15A.Это старая схема блока питания ПК мощностью 200Вт . Эта схема подходит для ремонта. Я использую популярную микросхему TL494 в качестве основной. В схеме имеется сдвоенный выход на 2 части.

• 5V 15A и -5V 1A
• 12V 10A и -12V 1A

TL494, популярный IC PWM

  Регулировка нагрузки = V без нагрузки - V полная нагрузка  

 % Регулировка нагрузки = [(Vno-load - Vfull-load) / Vfull-load] * 100  

  Минимальное сопротивление нагрузки = Полная нагрузка / Полная нагрузка