Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. Разбрах

Deprecated: Function eregi_replace() is deprecated in /var/www/sites/asen/COMMON/procedures/class.FunctionsCommon.php on line 531

Deprecated: Function eregi_replace() is deprecated in /var/www/sites/asen/COMMON/procedures/class.FunctionsCommon.php on line 534

Deprecated: Function eregi_replace() is deprecated in /var/www/sites/asen/COMMON/procedures/class.FunctionsCommon.php on line 537

Deprecated: Function eregi_replace() is deprecated in /var/www/sites/asen/COMMON/procedures/class.FunctionsCommon.php on line 540

Deprecated: Function eregi_replace() is deprecated in /var/www/sites/asen/COMMON/procedures/class.FunctionsCommon.php on line 544

Deprecated: Function eregi_replace() is deprecated in /var/www/sites/asen/COMMON/procedures/class.FunctionsCommon.php on line 548

Deprecated: Function eregi_replace() is deprecated in /var/www/sites/asen/COMMON/procedures/class.FunctionsCommon.php on line 552

Deprecated: Function split() is deprecated in /var/www/sites/asen/pcw/procedures/class.Add.php on line 367

Устройство на РС захранванията и методи за тестването им

Тази статия ще послужи като справочник, към който може да се обръщате, когато срещнете нещо, което не ви е понятно в ревютата. Ще ви разкажем за принципа на работа на импулсните преобразуватели на напрежение, устройството на ATX захранващите блокове и функцията на отделните му компоненти. А също така как тестваме захранващите блокове и как интерпретираме получените резултати.

30 юни 2015
22831 прочитания
31 одобрения
1 неодобрение
Страница 1 от 4

Ще започнем с основите.  Захранващият блок в компютъра изпълнява три функции.  Най-напред променливият ток от захранващата мрежа трябва да се преобразува в прав. Втората задача на захранващия блок се явява понижаване на  напрежението от 110V/230V до стандартни стойности, необходими за правилно функциониране на компютърната електроника.  Тоест необходими са конвертори, осигуряващи захранване а отделните PC компоненти -  +12V, +5V, +3.3V, както и отрицателно напрежение -12V, за което ще разкажем по-надолу. И накрая, захранващият блок изпълнява и функция на стабилизатор н а напреженията.

Линейни и импулсни захранващи източници
Има два основни типа източници на напрежение, които изпълняват гореописаните функции - линейни и импулсни.  В основата на прост линеен захранващ блок лежи трансформатор, който понижава променливия ток до необходимата стойност, след което тока се изправя посредством диоден мост.
Освен това от захранващия блок се изисква и стабилизиране на напрежението, заради нестабилност в захранващата мрежа и заради пада на напрежение при увеличаване на натоварването. 
За да се компенсира падът на напрежение в линейните захранващи източници, трансформатора се изчислява така, че да осигури допълнителна мощност. Тогава при висок ток през товара ще се получи необходимото напрежение. Но ако токът през товара намалее, без да са предвидени мерки за компенсиране на това, тогава напрежението ще се повиши и ще излезе извън нормите, което е недопустимо.  Излишното напрежение се отстранява за сметка на включване във веригата на не полезен товар. В най-простия случай такъв се явява резистор или транзистор, включени посредством стабилитрон (ценеров диод). В по-добрия вариант, транзисторът се управлява от  чип с компаратор. Каквото и да е управлението, излишната мощност просто се разсейва във вид на топлина, което се отразява негативно на енергийната ефективност (КПД) на захранването.

Пример на линеен захранващ източник  със стабилизатор. Излишната мощност се разсейва под формата на топлина от транзистора Q1.
В схемата на импулсното захранване възниква още една променлива, от която зависи напрежението на изхода в допълнение към другите две, които вече имаме - напрежението на входа и съпротивлението на товара. Последователно на товара има свързан мощен ключ (който в нашия случай е транзистор), управляван от ШИМ (Широчинно Импулсна Модулация) контролер. В англоезичната литература се обозначава като PWM (Pulse Width Modulation). Колкото повече  време е в отпушено състояние транзистора, по отношение на периода на импулса, толкова по-високо е изходното напрежение. Този параметър се нарича запълване на импулса (на англ. - Duty cycle). Поради наличието на ключ, импулсният захранващ блок в англоезичната литература се нарича Switched-Mode Power Supply (SMPS).
През запушен транзистор ток не протича, а при отпушен съпростивлението му в иделания случай е пренебрежимо малко. В действителност при отпушено състояние транзисторът има някакво съпротивление и разсейва някаква част от мощността във вид на топлина. Освен това, на практика преходът между състоянията (отпушен/запушен) не е идеален. Независимо от това, КПД на импулсния захранващ източник може да превишава 90%, докато КПД на линейният източник в най-добрия случай достига 50%.

Прочетете още: PC захранване FSP AURUM PT 1200W: Най-накрая и FSP в елита

Проста схема на импулсен преобразувател AC/DC с трансформатор
Друго преимущество на импулсния захранващ източник е радикално намаление на размерите и масата на трансформатора в сравнение с линейния захранващ блок при една и съща мощност. Известно е, че колкото е по-висока честотата на променливия ток в първичната намотка на трансформатора, толкова е по-малък необходимия размер на сърцевината, в това число и броя навивки. Именно за това в компютърните захранващи блокове се използва честота от 30 kHz до 100 kHz, та и повече, но като правило при масовите и евтини захранвания тя е 60 kHz. Подобен трансформатор, предназначен за мрежата с честота 50/60 Hz, би бил десетки пъти по-голям.
Линейните захранвания днес се използват най-вече за маломощни устройства, където относително сложната електроника, необходима за импулсно захранване излиза по-скъпа в сравнение с маломощен трансформатор. Такъв пример са захранващите блокове за 9V, предназначени за използване с китарни ефекти-педали.  А например зарядните за смартфоните са импулсни - тук разходите са оправдани. Благодарение на съществено ниската амплитуда на пулсации на напрежението на линейните захранвания, те се използват в тези области, където се изисква подобно качество.
Блокова схема на ATX захранване
Компютърното захранване по същество представлява импулсен захранващ източник, на входа на който се подава напрежение от битовата електрическа  мрежа с параметри 110V/230 V, 50Hz/60Hz, a на изхода има няколко линии с изправено напрежение, които имат номинал -  +3.3V, +5V, +12V, като също е налично и -12V. Някога се е доставяло и -5V (докато е съществувала шината ISA), но при съвременните компютри, отдавна това напрежение не се използва и липсва.

Блок схема на компютърно ATX захранване
На опростената схема на стандартно ATX захранване, могат да се разграничат четири основни етапа. В този ред ние ще разгледаме компонентите на захранващия блок.
1. EMI филтър (или RFI) - филтър на електромагнитни смущения
2. Първична верига (високоволтова) - входен изправител (Rectifier), ключови транзистори (Switches), създаващи променлив ток с висока честота на първичната намотка на трансформатора.
3. Основен трансформатор
4. Вторична верига (нисковолтова)- изправители на напрежението на вторичната намотка на трансформатора, изглаждащи филтри на напрежението на изхода.

Вътрешно устройство на ATX захранване (Aerocool KCAS-650M)

Пълна схема на просто ATX захранване

31 одобрения
1 неодобрение
Още от рубрика "Тест"
КОМЕНТАРИ ОТ  
Трябва да сте регистриран потребител, за да коментирате статията
"Устройство на РС захранванията и методи за тестването им"



    

абонамент за бюлетина