Импульсные блоки питания: принципы работы для новичков

РАЗНОВИДНОСТИ ПРИБОРОВ

Основные виды блоков питания:

  • линейные;
  • импульсные.

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

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

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

Плюсы линейных приборов:

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

Минусы линейных преобразователей:

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

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

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

Основными элементами импульсных приборов являются:

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

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

Плюсы импульсных устройств:

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

Минусы импульсных приборов:

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

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

Не следует путать такие устройства с бытовыми стабилизаторами напряжения 220 Вольт.

Измерение выходного напряжения блока питания

Осмотрите корпус ПБ. На нем должна присутствовать наклейка, на которой указана таблица со значениями напряжения на том или ином выходе блока питания.

Обратите внимание на надписи с указанием цветов. Каждый цвет соответствует определенному проводу, по которому в компьютер поступает электричество

Здесь указаны все цвета кроме черного и зеленого. Провода черного цвета — это «земля» или «минус». Один единственный зеленый провод служит для подачи на БП управляющего сигнала — «вкл/выкл».

Если попытаться замерить напряжение, просто подключив кабель к блоку питания, то ничего не выйдет, т.к. устройство находится в выключенном состоянии. ПБ можно легко включить и без необходимости его подключения к материнской плате компьютера. Для этого необходимо подать управляющий сигнал на зеленый провод. Здесь все достаточно просто:

Приготовьте перемычку — небольшой кусочек провода или любой гибкий металлический предмет, например, скрепку.

Далее останется найти разъем штекера БП, к которому подведен зеленый провод. В него следует вставить один конец перемычки. Другим концом ее нужно подключить к любому разъему, к которому подведен черный провод.

Как только перемычка будет установлена, из блока питания раздастся звук вращающегося вентилятора охлаждения — устройство включено.

Некоторые блоки питания продолжают работать после отключения перемычки, другие — сразу же отключаются. В нашем случае — второй вариант. Т.е. для измерения выходного напряжения нужно, чтобы перемычка всегда оставалась на своем месте.

Переведите мультиметр в режим измерения постоянного напряжения. Один из щупов подключите к черному проводу, второй — к любому из цветных проводов. Замеряйте напряжение, сверяясь с той таблицей, которая изображена на наклейке блока питания.

Здесь также следует иметь в виду, что допустимо отклонение напряжения на 5% в любую сторону. Например, для красного провода указано напряжение 5 вольт. Это означает, что нормальным является выходное напряжение от 4,75 до 5,25 вольта. Однако и сами мультиметры имеют небольшую погрешность, так что не будет критична возможная разница между реальной величиной напряжения и показаниями прибора на 1 десятую долю. Т.е. это нормально, если мультиметр покажет напряжение для красного провода в пределах от 4,65 до 5,35 В.

Здесь показан результат измерения для красного контакта:

Напряжение 5,16 вольта означает, что по данному проводу протекает нормальное напряжение.

Результат измерений — 3, 37 вольта. Для оранжевого контакта напряжение должно быть в пределах от 3,13 В до 3,46 В (не считая погрешность мультиметра), т.е. в данном случае все также нормально.

Измерим, например, фиолетовый вывод:

Для фиолетового провода, как и для красного, напряжение должно находиться в пределах 4,75 до 5,25 вольта. Результат измерений показывает, что с контактом все нормально.

Замерьте аналогичным образом все остальные контакты главного штекера блока питания, затем переходите к тестированию коннекторов, служащих для подключения к жесткому диску. Здесь все то же самое — один щуп мультиметра подключите к черному, другой — к цветному выводу.

Замерим, например, напряжение желтого провода:

В нашем случае напряжение желтого контакта составляет 11, 98 вольта, что соответствует норме.

На этом проверку блока питания можно завершить. Если в результате замеров напряжения будут наблюдаться сильные (от 1 вольта и выше) отклонения в любую сторону, это можно считать признаком наличия неисправности в работе какого-либо электронного компонента устройства (транзисторы, конденсаторы, тиристоры и т.д.). В таких случаях БП придется разбирать для проверки работоспособности его отдельных компонентов, а это лучше доверить специалистам.

Эффективность блока питания

APFC

APFC (активная коррекция коэффициента мощности) заменила в современных блоках питания устаревшую PPFC, то есть пассивную коррекцию. Связано это в первую очередь с относительно низким коэффициентом мощности у PPFC (всего лишь 0,6). Например, APFC имеет 0,9, что ближе к идеалу.

Почему же в последнее время все больше и больше внимания уделяется увеличению коэффициента мощности? Раньше этому не уделялось должное внимание в виду меньшей загруженности сетей. А когда в нашу эпоху электрификации и обилия всевозможных приборов резко встал вопрос об эффективном использовании ресурсов, инженеры вспомнили о КМ

Суть проблемы заключается в том, что помимо полезной части электрического тока, существует и реактивная его составляющая. В ней то и «зарыта собака». Она не делает полезной работы, зато нагревает проводники и увеличивает общую нагрузку на сеть. Например, мы имеем компьютер, потребляющий 200 Вт, и блок питания с КМ 0,6. В итоге из домашней сети ПК потребляет 200/0,6=333 Вт, то есть 133 Вт реактивной мощности рассеивается в виде тепла. Соответственно и платить вы будете больше. Но если применить блок питания с APFC, то полная мощность будет равна 200/0,9=222 Вт, то есть всего 22 Вт реактивной мощности!

В США и странах Европы цены за электроэнергию очень высокие. У нас — консервативные. Однако рано или поздно и нам придется экономить.

Также блоки питания с APFC имеют лучшую помехоустойчивость, высокий коэффициент стабилизации и КПД, низкий коэффициент пульсаций выходных напряжений, меньшее влияние на внешнюю сеть. Устройства способны работать в диапазоне напряжений 110-250 В.

Кстати, мы опустили факт лишнего нагрева проводки, так как ПК — далеко не самое «прожорливое» устройство в квартире.

Спецификация 80 PLUS

Стандарт энергосбережения Energy Star 4.0, принятый в 2007 году, включает в себя программу 80 PLUS, подразумевающую проверку блоков питания на соответствие нормам энергоэффективности. К ним относятся коэффициент полезного действия (отношение выходной мощности к потребляемой) и коэффициент мощности (отношение активной мощности к полной). Согласно 80 PLUS, КПД должен быть не ниже 80% при 20%, 50% и 100% нагрузке относительно номинальной мощности блока питания. Ниже представлена таблица сертификатов эффективности при номинальном напряжении 230 В.

Как выбрать правильно блок питания

Рассмотрим факторы, на которые в первую очередь необходимо обращать внимание при выборе нового зарядного устройства:

Входное напряжение (напряжение сети) — это первый показатель, на который смотрят при приобретении такого адаптера. В первую очередь производитель, в основно, рассчитывает на американского потребителя, так как он более платежеспособный. Как известно, в США напряжение сети составляет 110 Вольт, а частота 60 Гц (у нас 220 Вольт, 50 Гц). Именно поэтому — при выборе зарядки на БП должно быть написано от 100 до 240 Вольт и 50-60 Гц. Это номинальный ток, который зарядное устройство готово принимать.
Выходное напряжение — это то напряжение, в которое преобразуется электрический ток на выходе,   пройдя через блок питания. Проще говоря — это напряжение питания самого ноутбука. Напряжение на выходе также измеряется в Вольтах. Как правило, оно должно равняться числу от 15 до 24 Вольт, что значительно меньше от напряжения, вышедшего из розетки.
Сила тока на выходе — показатель, которого необходимо твердо придерживаться. По сути — это параметр, который больше важен для самого блока питания и меньше для переносного компьютера. В старых ноутбуках его не указывали на корпусе БП и его необходимо было вычислять самостоятельно. Делается это по элементарной формуле: сила тока равна частному мощности и напряжения (I = P/U). Отсюда мы выбираем устройство по подходящему напряжению и мощности. Теперь, если сила тока есть, а нам наоборот нужна мощность то, чтобы узнать мощность блока питания по закону Ома — необходимо Силу тока умножить на напряжение (P = I*U).
Вид штекера. Так как есть несколько видов штекеров, то при подборе зарядного устройства есть возможность ошибиться

На его тип также следует обращать внимание.

Все эти данные указаны в описании характеристик ноутбука.

Не включается компьютер! Пресловутая кнопка POWER!

Последнее время я стал часто сталкиваться с неисправностью кнопки включения ПК — кнопки Power. Раньше я не предавал ей большого значения и не уделял должного внимания. А зря!

Бывает так, что питание в сети есть, блок питания, при замыкании соответствующих контактов разъема, заводится с пол оборота и прекрасно работает. Материнская плата сигнализирует своим светодиодом о наличии дежурного напряжения, но по нажатию кнопки pwr ничего не происходит. Компьютер не включается!

Конечно, причин такого поведения может быть великое множество, но всё — таки стоит обратить внимание на кнопку включения ПК!

Что делать, если компьютер не включается?

1. Надо проверить работоспособность блока питания.

2. Запустить ПК, минуя кнопку включения, которая расположена в корпусе ПК.

 Как проверить блок питания компьютера?

Отвечаю. Экспресс проверка компьютерного блока питания проводится следующим образом:

1. Отсоединяем все разъемы блока питания от компьютера (от материнской платы, от видеокарты, от всяческих жестких дисков, куллеров и так далее).

2. Теперь надо замкнуть два провода на следующем разъеме. Он самый широкий из всех, которые выходят из БП. Можно замыкать любой черный на зеленый провод. Как правило, я замыкаю зеленый и ближний черный (земля). Сделать это можно обычной скрепкой или пинцетом.

Если на блок питания подано 220 вольт из розетки, провода замкнуты правильно, кнопка включения на самом БП (есть такие модели) включена, а вентиляторы блока питания не запустились, то можно констатировать неисправность блока питания. Напротив, если при замыкании указанных контактов на разъеме блока питания компьютера вы увидели, что вентиляторы внутри блока вращаются, а не просто дернулись или молчат, то блок питания исправен.

Заодно научились запускать компьютерный блок питания без компьютера!

Многие опытные мастера могут возразить, что такая проверка не может точно показать исправность или неисправность БП. И будут частично правы. Но мы делаем экспресс проверку, которой в данном случае вполне достаточно. Тем более, что далеко не у каждого пользователя есть нагрузочный стенд или хотя бы мультиметр, чтобы углубляться дальше.

После проверки блока питания подключаем все разъемы обратно. И решаем следующую задачу.

Как запустить компьютер без кнопки?

Легко! Особенно, если у вас просторный корпус. На материнской плате есть разъем, куда подключаются все органы передней панели корпуса: светодиоды, кнопки, usb порты и многое другое. Обычно коннекторы, к которым подключаются кнопки включения или перезагрузки, находятся в нижней правой части материнской платы. Также читайте статью о настройке включения компьютеров с клавиатуры и с мышки.

У каждого производителя материнских плат расположение контактов может отличаться. Поэтому лучшим вариантом поиска будет открыть документацию на вашу материнскую плату и найти расположение этих контактов там. Документация на материнскую плату должна идти с магазина, если вы ее потеряли или продавец вам ее не отдал (что бывает очень редко), то документацию на материнскую плату можно скачать в интернете на официальном сайте производителя, если есть доступ к интернету!

Если нет ни того ни другого, то ищем по надписям на коннекторах. Как правило они подписаны буквами Power Switch (PW Switch), Power ON, On-Off, не путать с PWRLED.

Вот типовые распиновки разъемов некоторых производителей:

Материнская плата Intel

Снимаем наши коннекторы и аккуратно кратковременно замыкаем контакт PWR SW и Ground. Компьютер должен запуститься. Чем замыкать? Шариковой ручкой!

Если компьютер запустился, то вывод очевиден: неисправна кнопка включения. Что делать в этом случае? Попробуйте заново подсоединить кнопку к разъему материнской платы, возможно был плохой контакт. Если не помогло, снимайте кнопку, а дальше по обстоятельствам – либо ремонт кнопки, либо замена оной.

Чтобы выйти из создавшейся ситуации на какое-то время, можно вместо кнопки включения подключить кнопку reset (перезагрузка) и пользоваться для включения ей.

Благодаря таким несложным действиям, можно запустить компьютер, без особых проблем, однако пренебрегать этим не следует, и лучше поскорее починить кнопку запуска на корпусе, чтобы избежать лишних проблем.

Внимание: Ни автор данной статьи, ни администрация данного сайта, не несёт никакой ответственности за возможные проблемы, которые могут возникнуть в процессе включения компьютера таким образом. Все вышеперечисленные действия вы будете выполнять на свой страх и риск, и самостоятельно нести ответственность за возможные проблемы, которые не описаны в данной статье

Поэтому, если вы не имеете достаточной квалификации и знании, я рекомендую вам обратиться к специалисту.

Классификация

Основными критериями классификации этих приборов являются мощность, форма тока и входное напряжение. Выбор конкретной модели зависит от целей, с которыми приобретается устройство.

Для подключения к автомобильному прикуривателю используются простейшие компактные преобразователи небольшой мощности. От них могут получать питание гаджеты с низким потреблением электроэнергии (телефоны, ноутбуки, вентиляторы, фонарики).

Мощность инвертора, включаемого в прикуриватель, не должна превышать 150 Вт. В противном случае можно вывести из строя всю электропроводку автомобиля.

Преобразователи для питания приборов мощностью от 150 Вт присоединяют напрямую к клеммам аккумулятора. Чтобы снизить потери КПД, не рекомендуется использовать «крокодильчики», которые входят в комплектацию некоторых моделей. Для стабильного и надёжного подключения больше подойдут медные клеммы с винтовым соединением.

Номинальная и пиковая мощность

При выборе преобразователя следует суммировать мощность всех потребителей, которые будут к нему подключены. К полученному результату прибавляют ещё 20%, так как прибор не сможет долго работать на пределе возможностей. Кроме того, возможны потери вследствие плохого контакта в соединениях или низкого качества кабеля. Также нужно учитывать ёмкость аккумулятора.

Рассчитывать мощность инвертора необходимо по двум характеристикам: номинальной и пиковой. Первая из них определяет нагрузку, под которой прибор может работать длительное время. У бытовых моделей она обычно составляет от 60 до 1000 Вт. Однако существуют модификации, у которых этот показатель превышает 1 кВт. С их помощью можно обустроить мобильную мини-электростанцию. Их целесообразно покупать, например, для подключения электроинструментов.

Пиковая мощность характеризует максимальную нагрузку, которую инвертор может выдержать в течение короткого промежутка времени. Она варьируется в пределах 150 – 10000 Вт. Ток, потребляемый некоторыми электроприборами при начале работы, в несколько раз превышает номинальное значение

Выбирая преобразователь, нужно обязательно обратить внимание на этот момент, иначе подключенное к нему оборудование может не запуститься

Мнение эксперта
Кузнецов Василий Степанович

Если устройство используется при работающем двигателе автомобиля, ток его нагрузки не должен быть выше тока, вырабатываемого генератором.

Для бытовых нужд (например, путешествий на автомобиле) обычно бывает достаточно инвертора мощностью до 600 Вт. Этого хватит, чтобы включить холодильник, зарядить телефон, ноутбук или фонарик. Ток нагрузки такого прибора составляет примерно 50 А, что значительно меньше показателей современных автомобильных генераторов.

Форма тока

Важным критерием выбора преобразователя является форма тока, получаемая на выходе. От этого параметра зависит, какие приборы к нему можно подключить.

Существует два вида формы:

  1. Чистая (непрерывная) синусоида. Диаграмма тока представляет собой ровную синусоиду. Такие приборы обеспечивают безопасное подключение любого оборудования. В схему этих устройств входят дорогостоящие комплектующие, поэтому цена на них достаточно высока.
  2. Модифицированная (изменённая) синусоида. Диаграмма тока – ступенчатая. Такие инверторы нельзя использовать для подключения электроинструмента с асинхронными двигателями, компрессоров и приборов, восприимчивых к помехам. Оборудование либо вообще не запустится, либо будет работать в экстремальном режиме, что приводит к снижению КПД и сокращению срока службы. Преобразователи с модифицированной синусоидой подходят для питания ламп, обогревателей, коллекторных двигателей, телефонов, ноутбуков, телевизоров. Повысить качество работы можно за счёт дополнительной установки устройства плавного пуска.

Стоимость инверторов с чистым синусом достаточно высока. Приобретать их целесообразно только при необходимости подключить оборудование, несовместимое с модифицированной синусоидой.

Особенности

Не секрет, что современные блоки питания (БП) стали мощнее, имеют улучшенные характеристики и конечно же современный дизайн, нежели их предшественники те же 10-15 лет назад. Также, многие из вас знают (или узнают сейчас), что современные БП имеют новые коннекторы для комплектующих, ранее не используемых в персональных компьютерах (ПК). Наличие новых коннекторов связано с появлением новых (или модернизацией старых) комплектующих компьютера, улучшения их ТТХ и как следствие, потребность в дополнительном питании.

На рынке, кроме обычных, можно найти модульные или частично модульные БП. Отличительная черта модульного от обычного — кабели из блока заменены разъемами для подключения кабелей с коннекторами. Так, вы можете отключить неиспользуемые кабели в блоке питания, освободив место в системном блоке для лучшей вентиляции.

Современный БП соответствует стандартам сертификации энергоэффективности и коэффициенту полезного действия, которые применяются для распределения мощности и эффективности подачи питания на комплектующие компьютера. Благодаря «большей прожорливости» в питании тех же видеокарт, материнских плат, БП содержит дополнительные провода, контакты и коннекторы.

PCI распиновка всех компьютерных разъемов

PCI распиновка — на этой странице предлагается обзор распиновки (распайки) компьютерных устройств периферии и ссылки. Попытка собрать то, что всегда нужно под рукой. Возможно это кому-то понадобится.

Внимание!!! Некоторые устройства могут иметь стандартные разъёмы и не стандартное подключение. Будьте бдительны!!!. ПИТАНИЕ:  

Распиновка разъема блока питания формата AT  

ПИТАНИЕ:  

Распиновка разъема блока питания формата AT  

Распиновка разьема блока питания формата ATX  

Распиновка разьемов  дополнительного питания: АТХ разъёмы, SerialATA (в миру просто SATA, для подключения приводов и хардов), Разъёмы для дополнительного питания процессора, Разъём для флоппи дисковода, MOLEX(для подключения хардов и приводов)  

Другой вариант.

Другой вариант.

Распиновка разъемов материнской платы

Распиновка разъема вентилятора

Двухпроводные: 1 — «-» питания 2 — «+» питания   Трёхпроводные: 1 — «-» питания 2 — «+» питания 3 — датчик оборотов   Четырёхпроводные 1 — «-» питания 2 — «+» питания 3 — датчик оборотов 4 — управление числом оборотов

Разъемы данных (Южный мост):  

Кабель для подключения дисководов(Floppi).  

Существуют как минимум два разных документа с разными данными:

Русскоязычный вариант:

Жилы с 10 по 16 после первого разъёма перекручены — необходимо для идентификации дисковода. Нечетные контакты — корпус.

IDE(Integrated Drive Electronics )(По правильному называется — ATA/ATAPI — Advanced Technology Attachment Packet Interface, используется для подключения хардов и приводов).  

По такой схеме можно подключить индикатор активности.

SATA и eSATA (Одно и то-же, разница только в форме разъёма, это разъём данных, для подключения хардов и приводов).      

DVD slim sata (распиновка стандарта мини сата).

Распиновка USB-разъемов 1.0-2.0 (Universal Serial Bus).  

USB 2.0 серии A, B и Mini

USB 2.0 Микро USB

Распиновка разъёма материнской платы для передней панели USB 2.0

Распиновка USB-разъемов 3.0 (Universal Serial Bus).  

USB 3.0 серии A, B, Micro-B и Powered-B. Серия Powered-B отличается от серии B, тем, что у него есть в наличии 2 дополнительных контакта, которые служат для передачи дополнительного питания, таким образом, устройство может получить до 1000 мА тока. Это снимает надобность в дополнительном источнике питания для маломощных устройств.

Распиновка разъёма материнской платы для передней панели USB 3.0

Распиновка AT клавиатуры.  

Распиновка COM, LPT, GAME, RJ45, PS/2 порта и схема заглушки (COM, LPT).  

Схема заглушки для тестирования COM-порта.

Схема заглушки для тестирования LPT-порта.

Схема заглушки

0 модемный кабель.

Раскладка  IEE 1394 на материнской плате  

Распиновка  разьёма IEE 1394  

 Разъемы данных (Северный мост):  

Интерфейс AGP  

PCI Express: x1, x4, x8, x16  

Чтобы видеокарта заработала в режиме x8 PCI Express, мы заклеили часть контактов скотчем.

Та же самая видеокарта, но заклеено больше контактов. Она работает в режиме x4 PCI Express.

Если заклеить лишние контакты, то видеокарта PCI Express станет работать в режиме всего x1 PCI Express. Пропускная способность составляет 256 Мбайт/с в обоих направлениях.

 Разъемы данных (Общее):  

Контакты VGA, DVI, YC, SCART, AUDIO, RCA, S-VIDEO, HDMI, TV-ANTENNA.  

Обжим сетевого кабеля с разъёмом RJ45 (PC<>HUB, PC<>PC, HUB<>HUB).  

Распайка разъёмов GSM устройств (некоторых моделей сотовых телефонов).  

AUTO, MOTO  

Приложение (при работе с любыми данными, нужно уметь эти данные расшифровывать!).  

 В завершении получился, книжный вариант. Справочник, его версия в формате DOCX — оптимизирована печать (ставим 2-х стороннюю печать) и получаем брошюру. Которой можно: отбиваться при нашествии Зомби, Мух и Тараканов или растопить камин. Так же можно: просто разглядывать цветные картинки! Вариантов применения достаточно много…  А.Дансет — СПРАВОЧНИК ОБОЗНАЧЕНИЯ, РАЗЪЁМЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЕ. 2014 ver:1.0 (В Печатном виде).

Запуск и настройка инвертора

После травления плат начните сборку элементов, начиная от самых маленьких до самых больших. Необходимо припаять все компоненты, кроме дросселя L5. После завершения сборки и проверки платы установите потенциометр PR1 в крайнее левое положение и подключите сетевое напряжение к разъему INPUT 220 В. На конденсаторе C1 должно присутствовать напряжение 18 В. Если напряжение останавливается примерно на уровне 14 В, это означает проблему управления трансформатором или силовыми транзисторами, то есть короткое замыкание в цепи управления. Владельцы осциллографа могут проверить напряжение на транзисторных затворах. Если контроллер работает правильно, проверьте правильность переключения MOSFET.

После включения питания 12 В и источника питания контроллера на линии +/- 35 В должно появиться +/- 2 В. Такое дело означает, что транзисторы контролируются должным образом, поочередно. Если лампочка на блоке питания 12 В была включена и на выходе не было напряжения, это означало бы, что оба силовых транзистора открываются одновременно. В этом случае управляющий трансформатор должен быть отсоединен, а провода одной из вторичных обмоток трансформатора должны быть поменяны. Далее припаять трансформатор назад и повторить попытку с источником питания 12 В и лампой.
Если тест пройдет успешно и получим на выходе +/- 2 В, можно отключить источник питания лампы и припаять индуктивность L5. С этого момента инвертор должен работать от сети 220 В через лампу на 60 Вт. После подключения к сети лампочка должна кратковременно мигнуть и немедленно полностью отключиться. На выходе должно появиться +/- 35 и +/- 12 В (или другое напряжение в зависимости от соотношения оборотов трансформатора).

Загрузить их небольшой мощностью (например от электронной нагрузки) для тестирования и лампочка на входе начнет немного светиться. После этого теста нужно переключить инвертор непосредственно на сеть, а на линию +/- 35 В подключить нагрузку с сопротивлением около 20 Ом для проверки мощности. PR1 следует отрегулировать так, чтоб инвертор не отключается после зарядки нагревателя. Когда инвертор начнет нагреваться, вы можете проверить падение напряжения на линии +/- 35 В и рассчитать выходную мощность. Для проверки силовой мощности инвертора достаточно 5-10-минутного теста. За это время все компоненты инвертора смогут нагреться до их номинальной температуры. Стоит измерить температуру радиатора MOSFET, она не должна превышать 60C при температуре окружающей среды 25C. Наконец, необходимо нагрузить инвертор усилителем и установить потенциометр PR1 как можно больше влево, но чтобы инвертор не выключался.

Схема БП

В схему самой распространенной конфигурации импульсного преобразователя входят:

  • сетевой помехоподавляющий фильтр;
  • выпрямитель;
  • сглаживающий фильтр;
  • широтно-импульсный преобразователь;
  • ключевые транзисторы;
  • выходной высокочастотный трансформатор;
  • выходные выпрямители;
  • выходные индивидуальные и групповые фильтры.

Назначение помехоподавляющего фильтра состоит в задерживании помех от работы устройства в питающую сеть. Коммутация мощных полупроводниковых элементов может сопровождаться созданием кратковременных импульсов в широком спектре частот. Поэтому здесь необходимо в качестве проходных конденсаторов фильтрующих звеньев использовать разработанные специально для этой цели элементы.

Выпрямитель служит для преобразования входного переменного напряжения в постоянное, а установленный следом сглаживающий фильтр устраняет пульсации выпрямленного напряжения.

В том случае когда используется преобразователь постоянного напряжения, выпрямитель и фильтр становятся ненужными, и входной сигнал, пройдя цепи помехоподавляющего фильтра, подается непосредственно на широтно-импульсный преобразователь (модулятор), сокращенно ШИМ.

ШИМ является самой сложной частью схемы импульсного источника питания. В его задачу входят:

  • генерация высокочастотных импульсов;
  • контроль выходных параметров блока и коррекция импульсной последовательности в соответствии с сигналом обратной связи;
  • контроль и защита от перегрузок.

Конструкционные компоненты

В состав блока питания включены три каскада – входной, выходной и преобразователь. Следует разобрать более детально, как устроен каждый и для чего он предназначен.

Входные цепи

Сюда входят такие блоки:

  • Входной фильтр, который отсекает импульсные помехи, не давая им распространяться далее. Также он снижает разряд конденсаторов, который возникает при включении устройства в сеть.
  • Корректор мощности снижает нагрузку на питающие цепи.
  • Переменное напряжение постоянно трансформирует выпрямительный мост.
  • Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсаторный фильтр.

БП небольшой мощности, который выдает +5 В для поддержки дежурного режима материнки и +12 В для микросхемы преобразователя.

Преобразователь

Состоит из следующих элементов:

  • Двух биполярных транзисторов, которые используются в качестве полумостового преобразователя.
  • Схемы защиты от изменения питающих напряжений. В этом качестве обычно выступает специфическая микросхема, например SG6105 или UC
  • Высокочастотного импульсного трансформатора, формирующий напряжения требуемого номинала.
  • Цепей обратной связи, поддерживающих стабильное напряжение на выходе БП.
  • Формирователя напряжения, реализованного на базе отдельного операционного усилителя.

Выходные цепи

Для их нормальной работы необходимы такие составляющие:

  • Выходные выпрямители, которые используются для подачи напряжения 5 В и 12 В с положительными и отрицательными значениями, с помощью одних и тех же обмоток трансформатора.
  • Дроссель групповой стабилизации. Сглаживает импульсы и перераспределяет энергию между остальными цепями.

  • Фильтрующие конденсаторы, интегрирующие импульсы, необходимые для получения номинальных напряжений.
  • Нагрузочные резисторы, обеспечивающие безопасную работу на холостом ходу.

Как выбрать тихий блок питания

Мощный БП — это круто, но хотелось бы, чтобы он был как можно тише. Из-за конструктивных особенностей большинства корпусов, именно блок питания создает большую часть шума. Даже если вы купили якобы бесшумный корпус с антивибрационным покрытием и толстыми стальными стенками, но забыли про тихий БП, то посидеть в тишине точно не получится. Но есть несколько советов, которые помогут вам подобрать блок питания с минимальным уровнем шума.

Чем больше вентилятор, тем лучшеЧем больше вентилятор, тем лучше

Во-первых, смотрите на диаметр вентилятора. Чем он больше, тем меньшие обороты потребуются для охлаждения, а значит и уровень звука будет ниже. Если хотите максимально тихий БП, то ищите модели, у которых вентилятор имеет диаметр 120 мм и выше. А вот брать БП без вентилятора вообще, то есть с пассивным охлаждением, не стоит. Потому что у вас не офисный компьютер, а игровой, а значит и нагрузка на него будет соответствующая.

Во-вторых, при выборе блока питания вам следует обратить внимание, есть ли у него функция автоматического регулирования скорости вращения. Сейчас она есть почти на всех моделях, но лучше все-таки проверить

С ней БП будет снижать скорость вращения при низкой нагрузке. Это поможет сделать работу компьютера более тихой во время выполнения простых задач, таких как работа в офисных приложения, просмотр фильмов, прослушивание музыки и так далее.

На всякий случай напоминаем: наличие подсветки и прочих укарашательств никак не влияет на работу блока питанияНа всякий случай напоминаем: наличие подсветки и прочих укарашательств никак не влияет на работу блока питания

К слову, шум также может зависеть от нагрузки: чем меньше блок «напрягается», тем он тише. Это значит, что ваш БП на 400 Ватт работает на пределе, то будет шумно. Именно поэтому некоторые берут блок с большим запасом.

Во-третьих, обязательно загляните в подробный список характеристик. В нем должны быть указаны минимальный и максимальный уровень шума. Чем меньше оба этих показателя, тем тише в целом будет работать блок питания. Если вы выбираете между двумя похожими БП, то лучше отдать предпочтение тому, у которого меньше меньше уровень шума. Особенно максимальный, потому что именно он может доставлять неудобства.

Достоинства такой схемы

Такая логическая схема используется уже более десятилетия, что лишний раз подтверждает ее высокую эффективность. К неоспоримым достоинствам следует отнести:

  • Относительная простота конструкции снижает количество необходимых компонентов, что позволяет снизить себестоимость устройства. Также это упрощает ремонт, в случае его необходимости.
  • На выходе получается требуемый диапазон номинальных напряжений, с приемлемым качеством стабилизации, что требуется для нормальной работы комплектующих в составе системного блока.
  • Так как основные потери энергии приходятся на процессы преобразования, можно достичь высокого КПД такого блока питания, вплоть до 90%.
  • Небольшие габариты и масса, что позволяет собирать более компактные системные блоки.
  • При внесении соответствующих конструкционных корректировок, такие БП можно использовать в сетях с широким диапазоном напряжения – например, 115 В в США или 220 В на постсоветском пространстве.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector