Начнем мы с Вами изучение компьютерных комплектующих, пожалуй, с блока питания. Почему бы и нет, собственно? Блоку питания часто не удаляют должного внимания, хотя он является одной из главных составляющих системного блока персонального компьютера. Ведь если с ним проблемы, то ни о какой стабильной работе ПК не может быть и речи!
Основная функция блока питания состоит в том, чтобы преобразовывать сетевое переменное напряжение в бытовой электросети (220 V) в постоянное, номиналом в 12 (двенадцать), 5 (пять) и 3.3 (три) Вольта, которое и потребляют различные компоненты нашего компьютера.
Блок питания компьютера отвечает за бесперебойное снабжение электроэнергией всего системного блока. Выход из строя данного узла полностью обесточивает компьютер и он перестает включаться.
Либо начинает «глючить» самым непредсказуемым образом, что тоже не кошерно 🙂 Неисправно работающий блок питания компьютера может быть причиной различных «зависаний», ошибок операционной системы и других программ, короче говоря — нестабильного и не прогнозируемого поведения системы в целом. Ниже по тексту — несколько фотографий разных блоков питания:
Блок питания компьютера, представленный на фото выше, хорош тем, что имеет большой 12-ти сантиметровый кулер (вентилятор), расположенный снизу. При той же продуктивности работы он вращается медленнее, чем стандартные 8-ми сантиметровые вентиляторы, расположенные на задней стенке защитного кожуха блока, что приводит к меньшему шуму (при той же мощности воздушного потока).
Поскольку при установленном блоке питания внутри системного блока его вентилятор располагается сразу над процессором и работает на выдув, — происходит дополнительный отвод тепла из зоны центрального процессора и горячий воздух выбрасывается за пределы корпуса компьютера через круглые отверстия на задней стенке блока. Долговечность таких вентиляторов (12 см) также больше именно за счет меньших оборотов и меньшего же износа подшипника.
На задней стенке есть также кнопка выключения подачи питания (при покупке выбирайте именно такой). Во первых, это удобно: не надо для обесточивания отсоединять шнур 220V. Во вторых, исключает самопроизвольное включение компьютера при перепадах напряжения в электросети (согласитесь, будет неприятно, если компьютер сам включится а Вы в это время отдыхаете на море! 🙂
На фото выше тоже неплохой блок для питания компьютера. Посмотрите какой у него запас разъемов (сколько различных устройств можно одновременно запитать). Также присутствует кнопка полного отключения электропитания, а вот 8-ми сантиметровый вентилятор расположен уже с тыльной стороны корпуса устройства.
Качественные блоки питания имеют различные схемы и режимы защиты. Перечислим наиболее популярные из них:
- UVP — (Under Voltage Protection — защита от понижения напряжения в сети) Срабатывает при достижении падении на 20-25%
- OVP — (Over Voltage Protection — защита от повышения напряжения в сети) Те же 25% на любом из каналов, но в другую строну.
- SCP — (Short Circuit Protection — защита от короткого замыкания) Часто это просто плавкий предохранитель, но есть и более серьезные решения, основанные на цифровых схемах защиты
- OPP или OLP — (Over Power Protection — защита от перегрузки) Превышение суммарной нагрузки по всем каналам.
- OCP — (Over Current Protection — защита от скачков и перепадов тока в сети, перенапряжения) Аварийно отключает БП
- OTP — (Over Temperature Protection — защита от повышения температуры) Максимальная температура внутри блока питания не должна превышать 50 градусов Цельсия.
- AFC — (Automatic Control Fan — автоматический контроль скорости вентилятора) Отдельная микросхема, которая часто крепится к одному из радиаторов
- MTBF (Mean time Between Failures — среднее время безотказной работы) У качественных изделий оно составляет более 100.000 часов
А вот так выглядит обычный дешевый китайский блок питания без верхней защитной крышки:
Запомните: одним из признаков качественного блока является его… вес! Ведь это логично: чем увесистее блок питания компьютера, тем больше внутри него комплектующих.
Производитель не сэкономил на количестве фильтрующих конденсаторов, на дросселях, резисторах, полевых транзисторах и не заменил большую их часть перемычками.
Опять же, толщина стенок изделия, количество и разнообразие разъемов, возможно, наличие дополнительных переходников в комплекте поставки.
Качественный блок питания компьютера очень важен! Приведу пример: в нашем IT отделе стоит шесть компьютеров (в одном помещении). Два новых, с брендовыми блоками, остальные — так себе и один совсем устаревший (для набора документов).
И вот, при эпизодических скачках напряжения в электросети (когда свет, что называется, «мигает») мы наблюдаем одну и ту же картину: самый старый компьютер моментально перезагружается, те что поновее в 50% случаев, а два новых практически никогда.
В чем тут секрет? Исключительно в хорошем блоке питания! Дело в том, что качественные изделия (при кратковременной просадке напряжения в электросети) могут в течение нескольких десятых миллисекунды поддерживать работу всей системы за счет разрядки конденсаторных емкостей, расположенных в них.
При наличии напряжения, электролитические конденсаторы накапливают заряд (заряжаются), а при его падении разряжаются (отдают накопленный заряд), восполняя потерю энергии. Именно благодаря этому явлению компьютер может благополучно «пережить» кратковременную просадку напряжения.
О блоках питания компьютера можно добавить следующее: многие из современных изделий имеют разъем (который вставляется в материнскую плату) не на 20 контактов (пинов), как модели предыдущего поколения, а на «24 pin». Он наращивается за счет дополнительного модуля на четыре контакта, но бывает и цельным.
Зачем это нужно? Дело в том, что развитие разъема для видеокарт стандарта PCI-Express привело к повышению силы тока, подающегося на него. Хотя для питания большинства внешних видеокарт хватает возможностей и 20-ти контактного варианта подключения, но разработчики предусмотрели дальнейшее развитие технологий и рынка и учли будущее возрастание потребляемой мощности.
Дополнительная мощность, подаваемая на шину PCI-Express, при использовании дополнительного 4-х контактного разъема равна 76-ти Ваттам. Но реальность сегодняшнего дня состоит в том, что для современных графических ускорителей топового уровня этого все равно не достаточно.
Многие мощные блоки питания сейчас используют модульное подключение кабелей к одноименным разъемам. Чем это удобно? Прежде всего тем, что отпадает необходимость держать неиспользуемые кабели внутри самого системного блока. Это, в свою очередь, способствует меньшей путанице с проводами внутри корпуса (нужный кабель просто добавляется по мере необходимости).
Отсутствие лишних кабелей, также улучшает циркуляцию воздуха в корпусе. Обычно в таких блоках питания несъемными остаются только разъемы для питания материнской платы и центрального процессора.
А вот, для примера, какую партию блоков питания для компьютеров мы недавно получили на нашу фирму:
Внутри коробки также находится и силовой кабель. Сам блок «запаян» в плотный герметический целлофан. Кейс, как видите, имеет удобную ручку для транспортировки. Короче говоря, — очень функционально и элегантно! 🙂
Есть еще один класс устройств, — это блоки питания ноутбуков. В массе своей, это элементы с постоянным питающим напряжением от 12-ти до 24-х Вольт (встречаются и 10-ти Вольтовые).
- Поскольку особо тут описывать нечего, то предлагаю воспользоваться случаем и разобрать ситуацию (не столь уникальную), когда в блоке питания ноутбука перебит кабель питания. Недавно мы в нашем IT отделе проводили ремонт подобной поломки и я это событие увековечил при помощи цифрового фотоаппарата 🙂
- Итак, на фото ниже мы видим стандартный блок питания ноутбука, а красным отмечено то место, где чаще всего переламываются проводники в кабеле.
Что мы должны сделать в подобной ситуации?
- Разобрать устройство
- Обрезать поврежденный участок кабеля
- Очистить от изоляции и припаять к плате оставшуюся часть
Поскольку блоки питания данного типа (чаще всего) не разборные, то нам придется вскрыть наш при помощи подручных средств. В данном случае мы воспользовались обычным канцелярским ножом.
Делаем разрезы по всей длине шва с обеих сторон блока в направлении, указанном стрелкой. Полностью разрезав пластмассу, и, приложив достаточное усилие, растягиваем корпус в разные стороны. Обнаруживаем защитный кожух из тонкого металла.
Сдвигаем его вверх и откладываем в сторону. Под ним будет изолирующая прокладка из прозрачного пластика. Она должна препятствовать соприкосновению электрических элементов блока питания ноутбука и металла защитного кожуха.
Снимаем и ее. Обрезаем поврежденную часть кабеля. После этого наш блок питания выглядит следующим образом:
Теперь нам нужно с помощью паяльника выпаять из печатной платы остатки кабеля, очистить место пайки от старого припоя и подпаять туда остаток целого кабеля, предварительно сняв изоляцию с соответствующей его части. Как правильно паять, мы разбирали вот в этой статье, так что не будем повторяться.
Очищенная контактная площадка должна выглядеть следующим образом:
После завершения процесса пайки нам остается только аккуратно и внимательно собрать конструкцию обратно. А для ее надежной фиксации мы использовали обычный широкий скотч.
Теперь подсоединяем блок питания к нашему ноутбуку и включаем питание. Как видите, все прошло успешно и наш ноутбук прекрасно работает!
В завершении нашей статьи хочу представить Вашему вниманию две программы-калькулятора для расчета мощности блока питания компьютера.
Они в достаточно наглядной форме позволяют произвести расчет нужной мощности БП, исходя из типа различных комплектующих, которые можно подобрать тут же из удобных раскрывающихся меню, указать количество и модель жестких дисков, вентиляторов, конфигурацию оперативной памяти и т.д.
Программа «Power Watts PC» позволяет достаточно точно рассчитать необходимую потребляемую мощность комплектующих от блока питания компьютера и поможет сориентироваться перед его покупкой.
Внизу окна (обведено красным) нам будет показано приблизительное количество ватт, потребляемых нашей конфигурацией.
Хочу представить Вам еще один очень полезный онлайн сервис. Поскольку рассмотренный нами выше калькулятор базы устаревшего «железа» не имеет, то этот его онлайн аналог Вам также может пригодиться.
Программа и сервис просты в использовании, так что описывать работу с ними смысла нет. Главная их задача — подобрать для Вас блок питания компьютера. А вот ссылка на загрузку программы: «Power Watts PC».
Ниже можете посмотреть небольшое видео о том, как самостоятельно заменить блок питания компьютера.
Как включить блок питания без компьютера — пошаговая инструкция + схемы и видео
Навык запуска блока питания без компьютера и материнской платы может пригодиться не только системным администраторам, но и обычным пользователям. Когда возникают неполадки с ПК, важно проверить на работоспособность отдельные его части. С этой задачей под силу справиться любому человеку. Как же включить БП?
Как включить блок питания без компьютера (без материнской платы)
Раньше были блоки питания (сокращённо БП) стандарта АТ, которые запускались напрямую. С современными устройствами АТХ такой фокус не получится. Для этого понадобится небольшой провод или обычная канцелярская скрепка, чтобы замкнуть контакты на штекере.
Слева — штекер на 24 контакта, справа — более старый штекер на 20 контактов
В современных компьютерах используется стандарт АТХ. Существует два вида разъёмов для него. Первый, более старый, имеет 20 контактов на штекере, второй — 24. Чтобы запустить блок питания, нужно знать, какие контакты замыкать. Чаще всего это зелёный контакт PS_ON и чёрный контакт заземления.
Обратите внимание! В некоторых «китайских» версиях БП цвета проводов перепутаны, поэтому лучше ознакомиться со схемой расположения контактов (распиновкой) перед началом работы.
Пошаговая инструкция
Итак, когда вы ознакомились со схемой расположения проводов, можно приступать к запуску.
- Если блок питания находится в системнике — отключите все провода и вытащите его.
Аккуратно вытащите БП из системного блока - Старые 20-контактные блоки питания очень чувствительны, и их ни в коем случае нельзя запускать без нагрузки. Для этого нужно подключить ненужный (но рабочий) винчестер, кулер или просто гирлянду. Главное, чтобы БП не работал вхолостую, иначе его срок службы сильно сократится.
Подключите к блоку питания что-нибудь для создания нагрузки, например, винчестер - Внимательно посмотрите на схему контактов и сравните её с вашим штекером. Нужно замкнуть PS_ON и COM. Так как их несколько, выберите наиболее удобные для себя.
Внимательно сравните расположение контактов на своем штекере и на схеме - Изготовьте перемычку. Это может быть короткий провод с оголёнными концами или канцелярская скрепка.
Изготовьте перемычку - Замкните выбранные контакты.
Замкните контакты PS_ON и COM - Включите блок питания.
Лампочка горит, вентилятор шумит — блок питания работает
Как запустить компьютерный блок питания — видео
Проверка работоспособности блока питания — простая задача, с которой справится обычный пользователь ПК. Достаточно только внимательно следовать инструкции. Удачи!
- Марина Кардополова
- Распечатать
Правильная проверка блока питания компьютера — 4 метода
Если с БП что-то не так, другие элементы компьютерной начинки не способны работать корректно. Периодическая проверка блока поможет выявить проблему на ранней стадии и быстро с ней разобраться.
Основные симптомы и неисправности
Блок питания весьма редко сбоит. Наиболее часто ломаются низкокачественные БП, которые обычно выпускают марки-ноунеймы. Нестабильное напряжение в электросети — еще одна причина поломки. В этом случае весь девайс может вообще «сгореть».
Кроме того, одной из самых главных причин нестабильной работы БП является неправильно рассчитанная мощность. Каждый компонент компьютера нуждается в питании, и если необходимый минимум не соблюден — проблем избежать не получится: новый девайс не выдержит нагрузки.
Конкретных признаков того, что работоспособность потерял именно блок, по сути, нет. Но есть косвенные симптомы:
- Не реагирует на включение: кулеры остаются без движения, лампочки не светятся, звука нет.
- ПК не всегда получается запустить с первого раза.
- Компьютер отключается сам на этапе загрузки ОС, тормозит.
- Ошибка памяти.
- Перестал работать винчестер.
- Незнакомый шум во время работы ПК.
Для самостоятельной сборки: Совместимость процессора и материнской платы — как подобрать комплектующие: гайд в 3 разделах
Как проверить блок питания компьютера: варианты
Есть четыре работающих метода диагностики. Они описаны ниже.
Осмотр блока
Прежде, чем делать выводы и углубляться в технические дебри, первым делом стоит проверить все визуально.
Что для этого нужно:
1. Полностью обесточить системник, надеть электростатический браслет или же перчатки в целях безопасности.
2. Открыть корпус.
3. Отключить все компоненты от БП: хранилище, материнку, видеоадаптер и т. д.
Совет: перед отключением комплектующих лучше все сфотографировать, чтобы потом быстро и без проблем собрать компьютер обратно.
4. Вооружившись отверткой, отсоединить блок и разобрать его.
Нужно посмотреть, не запылился ли девайс, не вздулись ли его конденсаторы. Также стоит обратить внимание на ход вентилятора. Он должен быть свободным. Если все, на первый взгляд, в порядке — переходим к следующему пункту.
Как узнать чипсет материнской платы — 3 способа
Проверка питания
Так называемый метод скрепки — простой и эффективный способ диагностики. Естественно, перед выполнением этой процедуры тоже необходимо обесточить PC, при этом БП необходимо отключить не только от розетки, но и с помощью кнопки off/on, расположенной на самом устройстве, и отключить от него все комплектующие.
Что потом:
- Взять скрепку для бумаги, она сыграет роль перемычки, загнуть ее дугой.
- Найти 20-24 пиновый разъем, идущий от БП. Узнать его нетрудно: от него уходит 20 или 24 цветных проводка. Именно он служит для подсоединения к системной плате.
- Найти два обозначенных цифрами 15 и 16. Или же это могут быть черный и зеленый проводки, которые находятся рядом друг с другом. Как правильно, первых — несколько, а второй — один. Они свидетельствуют о подключении к материнке.
- Плотно вставить скрепку в эти контакты для имитации процесса подключения к материнке.
- Выпустить перемычку из рук, так как по ней может проходить ток.
- Снова подать питание на БП: если его кулер запустился — все в порядке.
Повысить производительность ПК: Как настроить оперативную память в БИОСе: инструкция в 4 простых разделах
Проверка с помощью мультиметра
Если способ ничего не дал и переменный ток подается на БП, стоит узнать, корректно ли он преобразует переменный ток в постоянный, необходимый внутренним частям ПК. Для этого понадобится мультиметр.
Для этого нужно:
1. Подключить что-нибудь к БП: дисковод, HDD, кулеры и т. д.
2. Отрицательный щуп мультиметра присоединить к черному контакту пинового разъема. Это будет заземление.
3. Плюсовой вывод следует подсоединять к контактам с разноцветными проводками и сравнивать значения с референсными показателями.
| Розовый | 3,3 В |
| Красный | 5 В |
| Желтый | 12 В |
| Допустимая погрешность | ±5% |
Узнайте: Как вылечить жесткий диск (HDD) и исправить битые сектора: 7 хороших программ для диагностики
Программная проверка
Кроме аппаратных решений, есть немало софта, с помощью которого можно протестировать состояние комплектующих, выполнить диагностику и получить необходимую информацию о девайсе. Одна из таких утилит — OCCT Perestroika, которая доступна на официальном сайте бесплатно.
Достоинства программы:
- Точное диагностирование.
- Простой и понятный интерфейс.
- Несложная установка.
- Работает как с 32-, так и с 64-битными ОС.
Советы по пользованию блоком питания
От того, какой БП стоит в компьютере, зависит стабильность работы системы. На этом компоненте уж точно не стоит экономить, и уж тем более не следует доверять фирмам-ноунеймам.
Дело в том, что в этом случае заявленные характеристики, скорее всего, не совпадут с реальными. Как уже говорилось выше, при выборе блока питания необходимо правильно рассчитывать его мощность.
Для этого есть довольно удобные онлайн-калькуляторы.
Интересно: у CTG-750C-RGB есть подсветка, а еще — лишние провода от него можно отсоединить.
Не стоит создавать слишком большую нагрузку на БП. Например, даже если пользователь выбрал подходящий по мощности вариант, после апгрейда блок может не потянуть новые компоненты. Чтобы не покупать другой БП, лучше выбирать устройство с запасом в 20-30%.
Используя блок питания, важно помнить о возможных перепадах напряжения, замыкании и прочих неполадках в электросети, которые могут возникнуть неожиданно. Лучше обратить внимание на защищенные варианты: они служат дольше. Например, PS-SPR-0850FPCBEU-R не страшны перегрузки, перепады напряжения. Он также не боится короткого замыкания.
Геймерам: Игровые видеокарты для ПК: 5 критериев, как выбирать
Провести медосмотр компьютерного БП — нетрудно. Однако это требует сноровки, ведь придется разбирать корпус PC, а также сам компонент.
Как включить компьютерный блок питания без компьютера
Все компьютерные компоненты предназначены для работы в связке друг с другом, но есть один элемент системы, который в некотором роде самодостаточный и может работать сам по себе.
Речь идет о блоке питания компьютера.
Действительно, не смотря на то, что его проектируют для совместной работы с другими комплектующими компьютера, их наличие вовсе не является обязательным для его работы в отличии, например от видеокарты.
С другой стороны возникает вопрос, а зачем вообще включать компьютерный блок питания без подсоединения к компьютеру. Есть две основные причины. Во первых, чтобы проверить его работоспособность.
Допустим, вы нажимаете на кнопку включения на корпусе компьютера, а он не включается. Самое простое, что можно сделать в такой ситуации, убедиться в работоспособности блока питания.
Так же можно проверить выдаваемые напряжения под нагрузкой, если есть сбои в работе компьютера и подозрение падает на блок питания.
Во вторых, его можно использовать как мощный универсальный источник питания с разными напряжениями. Таким образом, старому блоку питания компьютера можно найти новое применение.
Зачем нам может понадобиться запустить компьютерный блок питания без помощи компьютера мы разобрались, осталось выяснить, как это сделать. Кажется логичным просто включить его в электрическую розетку. Мысль конечно верная, но этого недостаточно, он не заработает, поскольку управляется материнской платой компьютера.
Значит, нам нужно сымитировать команды от материнки, благо делается это элементарно. Для этого нам потребуется кусочек провода или кусочек гибкого металла, например канцелярская скрепка. Наша задача замкнуть два контакта в колодке, которая подает питание на материнку. Это и будет для блока питания компьютера командой на запуск.
Берем разъем для питания материнской платы и замыкаем зеленый провод (PS_ON) с любым проводом черного цвета (COM) с помощью перемычки. Штекер бывает в двух вариантах: 20-ти контактный (старый стандарт) и 24-х контактный (бывает разборным 20+4).
В данном случае это не на что не влияет, однако в блоках питания от неизвестных производителей цвета проводов могут оказаться перепутанными. Поэтому рекомендуем на всякий случай свериться со схемой ниже, чтобы случайно не замкнуть что-нибудь другое.
Нужно отметить, что компьютерные блоки питания не любят работать без нагрузки, поэтому рекомендуется всегда подключать какого-нибудь потребителя.
Проще всего взять кулер, ненужный винчестер или лампочку соответствующего напряжения и мощности.
Подключаем к блоку питания нагрузку, в данном случае корпусной кулер и кусочком красного провода с зачищенными концами соединяем зеленый и соседний черный провода.
Теперь если включить блок питания в розетку, то он сразу заработает. Чтобы отключить блок питания можно не выключать его из розетки, а просто разомкнуть сделанную нами перемычку.
Тем людям, кто собирается использовать блок питания компьютера в качестве отдельного источника питания, рекомендуется обеспечить надежный контакт в колодке с помощью пайки, ответной колодки или иным способом.
Так же для повышения удобства использования в перемычку можно встроить кнопку, которая будет управлять включением и выключением блока питания.
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.
| Структура типичного блока питания |
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.
| Типичная информационная наклейка БП. Основная задача – информирование пользователя о максимально допустимых токах по линиям питания, максимальных долговременной и кратковременной мощностях, итоговой комбинированной мощности, которую способен отдать БП | Конструкция модульных разъемов блоков питания может быть самой разной. Их применение допускает отключение силовых кабелей, не востребованных в отдельно взятом системном блоке |
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.
| Кожух блока питания с установленным 120-миллиметровым вентилятором. Часто для формирования необходимого воздушного потока используются специальные вставки-направляющие |
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.
| На данном рисунке показана распиновка контактов блоков питания, традиционно используемых в современных ПК |
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.
| Качественное тестирование современных блоков питания можно провести лишь на специализированных стендах. На фото показана электронная начинка одного из них. Для теплового рассеивания больших мощностей применяется массивный радиатор, обдуваемый скоростными вентиляторами |
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.