up
ua ru
menu

gecid-ru-160x600px-06-2019.gif


logo minifile

::>Джерела живлення > 2009 > 07 > ...

Версія для друку
Переопублікувати статтю

28-07-2009


Telegram

rss

Конструктивні особливості та типи роз’ємів

Розглянемо види роз’ємів, які можуть бути присутнім на блоці живлення. На задній стінці блоку живлення розміщається роз’єм для підключення мережного кабелю та вимикач. Раніше поруч з роз’ємом мережного шнура знаходився також роз’єм для підключення мережного кабелю монітора. Опціонально можуть бути присутніми і інші елементи:

  • індикатори мережної напруги, або стан роботи блоку живлення;
  • кнопки керування режимом роботи вентилятора;
  • кнопка перемикання вхідної мережної напруги 110 / 220В;
  • USB-порти вбудовані в блок живлення USB hub;
  • інше.

На задній стінці все рідше розміщають вентилятори, які відтягують з блоку живлення повітря. Все чаші вентилятор розміщають у верхній частині блоку живлення через більший простір для встановлення вентилятора, що дозволяє встановити великий і тихий активний елемент охолодження. На деяких блоках живленнях встановлюють навіть два вентилятори зверху та позаду.

Блок живлення Chieftec CFT-1000G-DF.

З передньої стінки виходить провід з роз’ємом підключення живлення материнської плати. У деяких блоках живленнях, модульних, він, як і інші проводи, підключається через роз’єм. Нижче на малюнку зазначена розпіновка контактів всіх основних роз’ємів.

Можна помітити, що кожна напруга має свої кольори проводу:

  • Жовті кольори - +12 В,
  • Червоні кольори - +5 В,
  • Помаранчеві кольори - +3,3В,
  • Чорні кольори - спільний або земля.

Для інших напруг кольори проводів у кожного виробника можуть змінюватися.

На малюнку не відображені роз’єми додаткового живлення відеокарт, тому що вони подібні роз’ємам додаткового живлення процесора. Також існують інші види роз’ємів, які зустрічаються в комп'ютерах фірмової зборки компаній Del, Apple і інших.

Електричні параметри та характеристики блоків живлення

Блок живлення має безліч електричних параметрів, більшість з яких не відзначаються в паспорті. На бічній наклейці блоку живлення відзначається звичайно тільки декілька основних параметрів - робочі напруга та потужність.

Потужність блоку живлення

Потужність часто позначають на етикетці великим шрифтом. Потужність блоку живлення, характеризує, скільки він може віддати електричної енергії приладам, що підключають до нього, (материнська плата, відеокарта, жорсткий диск і ін.).

По ідеї, достатньо сумувати споживання використовуваних компонентів і вибрати блок живлення трохи більшої потужності для запасу. Для підрахунку потужності можна скористатися, наприклад сайтом http://extreme.outervision.com/PSUEngine, також цілком годяться рекомендації зазначені в паспорті відеокарти, якщо такий є, тепловий пакет процесора і т.ін.

Але насправді все трохи складніше, тому що блок живлення видає різні напруги – 12В, 5В, -12В, 3,3В і ін. Кожна лінія напруги розрахована на свою потужність. Логічно було подумати, що ця потужність фіксована, а сума їх дорівнює потужності блоку живлення. Але в блоці живлення стоїть один трансформатор для генерації всіх цих напруг, використовуваних комп'ютером (крім чергової напруги +5В). Правда, рідко, але все-таки можна знайти блок живлення з двома роздільними трансформаторами, але такі джерела живлення дорогі та найчастіше використовуються в серверах. Звичайні ж БХ ATX мають один трансформатор. Через це потужність кожної лінії напруг може плавати: збільшується, якщо інші лінії слабо навантажені, і зменшуватися, якщо інші лінії сильно навантажені. Тому часто на блоках живленнях пишуть максимальну потужність кожної лінії, і в результаті, якщо їх сумувати, вийде потужність навіть більше, ніж дійсна потужність блоку живлення. Таким чином, виробник може заплутати споживача, наприклад, заявляючи занадто велику номінальну потужність, що БЖ забезпечити не здатний.

Відзначимо, якщо в комп'ютері встановлений блок живлення недостатньої потужності, то це викличе некорінну роботу пристроїв («зависання», перевантаження, клацання головок жорсткого диску), аж до неможливості включення комп'ютера. А якщо в ПК встановлена материнська плата, що не розрахована на потужність компонентів, які на ній встановлені, то найчастіше материнська плата функціонує нормально, але згодом роз’єми підключення живлення вигорають внаслідок постійного їх нагрівання та окислення.

Обгорілі роз’єми.

Припустимий максимальний струм лінії

Хоч це і один з важливих параметрів блоку живлення, найчастіше користувач при покупці не звертає на нього уваги. Але ж при перевищенні припустимого струму на лини блок живлення вимикається, тому що спрацьовує захист. Для її відключення необхідно виключити блок живлення від мережі і почекати деякий час, близько хвилини. Варто врахувати, що зараз всі самі ненажерливі компоненти (процесор, відеокарта) живляться від лінії +12В, тому більшою мірою треба приділяти увагу значенням зазначеного для неї струму. У якісних БЖ ця інформація, звісно, винесена у вигляді таблички (наприклад, Seasonic M12D-850) або списку (наприклад, FSP ATX-400PNF) на бічну наклейку.

Джерела живлення, у яких така інформація не зазначена (наприклад, Gembird PSU7 550W), одразу ж змушують засумніватися у якості виконання та відповідності заявленої потужності реальній.

Інші параметри блоків живлення не регламентуються, але не менш важливі. Визначити ці параметри можливо тільки провівши різні тести з блоком живлення.

Діапазон робочих напруг

Під діапазоном робочих напруг передбачають інтервал значень мережної напруги, при якому блок живлення зберігає працездатність і значення своїх паспортних параметрів. Зараз все частіше виробляються блоки живлення з АККП (активний коректор коефіцієнта потужності), який дозволяє розширити діапазон робочих напруг від 110 до 230. Також є блоки живлення з малим робочим діапазоном напруг, наприклад блок живлення компанії FPS FPS400-60THN-P має діапазон від 220 до 240. В результаті цей блок живлення, включений навіть у парі з масовим джерелом безперебійного живлення, буде вимикатися при зменшенні напруги в мережі. Це викликано тим, що звичайний ІБЖ стабілізує вихідну напругу в діапазоні 220 В +/- 5%. Тобто мінімальна напруга для переходу на батарею складе 209 (а якщо врахувати повільність перемикання реле, то напруга може виявитися ще меншою), що нижче робочої напруги блоку живлення.

Внутрішній опір

Внутрішній опір характеризує внутрішні втрати блоку живлення при протіканні струму. Внутрішній опір можна розділити на два види: звичайний по постійному струму та диференціальний по змінному струму.

Еквівалентна схема заміщення блоку живлення.

Опір по постійному струму складається з опорів компонентів, з яких побудований блок живлення: опір проводів, опір обмоток трансформатора, опір проводів дроселя, опір доріжок друкованої плати і ін. Через наявність цього опору з ростом завантаженості блоку живлення напруга спадає. Цей опір можна побачити, побудувавши крос-навантажувальну характеристику БЖ. Для зменшення цього опору в блоках живлення працюють різні схеми стабілізації.

Крос-навантажувальна характеристика блоку живлення.

Диференціальний опір характеризує внутрішні втрати блоку живлення при протіканні змінного струму. Це опір ще називається електричним імпедансом. Зменшити цей опір найбільш складно. Для його зменшення в блоці живлення використовується ФНЧ. Для зменшення імпедансу не достатньо встановити в блок живлення конденсатори великої ємності і катушки з великою індуктивністю. Необхідно ще щоб конденсатори мали низький послідовний опір (ESR), а дроселі були виготовлені з товстого проводу. Реалізувати це фізично дуже складно.

Пульсації вихідних напруг

Блок живлення являє собою перетворювач, що не одноразово перетворює напругу зі змінного в постійну. Внаслідок цього на виході його ліній присутні пульсації. Пульсації являють собою різку зміну напруги протягом короткого проміжку часу. Головна проблема пульсацій в тому, що якщо в схемі або пристрої не стоїть фільтр у ланцюзі живлення або він поганий, то ці пульсації проходять за всією схемою, спотворюючи її робочі характеристики. Це можна побачити, наприклад, якщо викрутити гучність колонок на максимум під час відсутності сигналів на виході звукової карти. Будуть чутні різні шуми. Це і є пульсації, але не обов'язково це шуми блоку живлення. Проте, якщо в роботі звичайного підсилювача від пульсацій великої шкоди немає, збільшиться тільки рівень шумів, то, наприклад, у цифрових схемах і компараторах вони можуть привести до помилкового перемикання або невірного сприйняття вхідної інформації, що обумовить виникнення помилок або непрацездатність пристрою.

Форма вихідних напруг блоку живлення Antec Signature SG-850.

Стабільність напруг

Далі розглянемо таку характеристику як, стабільність напруг, видаваних блоком живлення. В процесі роботи, який ідеальний не був би блок живлення, його напруга змінюється. Збільшення напруги викликає в першу чергу збільшення струмів спокою всіх схем, а також зміну параметрів схем. Так, наприклад, для підсилювача потужності збільшення напруги збільшує його вихідну потужність. Збільшену потужність можуть не витримати деякі електронні деталі та згоріти. Це ж збільшення потужності обумовлює збільшення розсіювання потужності електронними елементами, а, отже, до зростання температури цих елементів. Що приведе до перегріву і /або зміни характеристик.

Зниження напруги навпаки зменшує струм спокою, і також погіршує характеристики схем, наприклад амплітуду вихідного сигналу. При зниженні нижче певного рівня певні схеми перестають працювати. Особливо до цього чутлива електроніка жорстких дисків.

Припустимі відхилення напруги на лініях блоку живлення описані в стандарті ATX та в середньому не повинні перевищувати ±5% від номіналу лінії.

Для комплексного відображення розміру осідання напруг використовують крос-навантажувальну характеристику. Це кольорове відображення рівня відхилення напруги обраної лінії при навантаженні двох ліній: обраної та +12В.

Коефіцієнт корисної дії

Перейдемо тепер до коефіцієнта корисної дії або скорочено ККД. Зі школи більшість пам'ятають - це відношення корисної роботи до витраченого. ККД показує скільки зі спожитої енергії перетворилося в корисну енергію. Чим вище ККД, тим менше треба платити за електроенергію споживану комп'ютером. Більшість якісних блоків живлення мають схожий ККД, вона варіює в діапазоні не більше 10%, але ККД блоків живлення з ПККП (PPFC) і АККП (APFC) значно вище.

Коефіцієнт потужності

Як параметр, на який варто звертати увагу при виборі БЖ, коефіцієнт потужності менш значний, але від нього залежать інші величини. При малому значенні коефіцієнта потужності буде і мале значення ККД. Як було відзначено вище, коректори коефіцієнта потужності приносять безліч покращень. Більший коефіцієнт потужності обумовить зниження струму в мережі.

Неелектричні параметри та характеристики блоків живлення

Звісно, як і для електричних характеристик, неелектричні параметри в паспорті вказується далеко не всі. Хоча неелектричні параметри блоку живлення також важливі. Перелічимо основні з них:

  • діапазон робочих температур;
  • надійність блоку живлення (час наробітку на відмову);
  • рівень шуму створюваний блоком живлення при роботі;
  • частота обертання вентилятора блоку живлення;
  • вага блоку живлення;
  • довжина живильних кабелів;
  • зручність у використанні;
  • екологічність блоку живлення;
  • відповідність державним і міжнародним стандартам;
  • розміри блоку живлення.

Більшість неелектричних параметрів зрозумілі всім користувачам. Однак зупинимося на більш актуальних параметрах. Більшість сучасних блоків живлення працюють тихо, вони мають рівень шуму близько 16 дБ. Хоча навіть у блок живлення з паспортним рівнем шуму 16 дБ може бути встановлений вентилятор з частотою обертання 2000 об/хв. В цьому випадку, при навантаженні блоку живлення близько 80%, схема керування швидкістю обертання вентилятора включить його на максимальні оберти, що призведе до появи значного шуму, іноді більше ніж 30 дБ.

Також необхідно приділяти увагу зручності та ергономіці блоку живлення. Використання модульного підключення кабелів живлення має багато переваг. Це і більш зручне підключення пристроїв, менше зайнятого простору в корпусі комп'ютера, що в свою чергу не тільки зручно, але поліпшує охолодження компонентів комп'ютера.

Стандарти та сертифікати

При покупці БЖ, в першу чергу необхідно подивитися на наявність сертифікатів і на відповідність його сучасним міжнародним стандартам. На блоках живлення найчастіше можна зустріти вказівку наступних стандартів:

  • RoHS, WEEE - не містить шкідливих речовин;
  • UL, cUL - сертифікат на відповідність своїм технічним характеристикам, а також вимогам безпеки для вбудованих електроприладів;
  • CE - сертифікат який показує, що блок живлення відповідає найсуворішим вимогам директив європейського комітету;
  • ISO - міжнародний сертифікат якості;
  • CB - міжнародний сертифікат відповідності своїм технічним характеристикам;
  • FCC - відповідність нормам електромагнітних наведень (EMI) і радіонаведень (RFI), що генеруються блоком живлення;
  • TUV - сертифікат відповідності вимогам міжнародного стандарту ЕН ІСО 9001:2000;
  • ССС - сертифікат Китаю відповідності безпеки, електромагнітним параметрам і захисту навколишнього середовища.

Також є комп'ютерні стандарти форм-фактору АТХ, у якому визначені розміри, конструкція та багато інших параметрів блоку живлення, включаючи припустимі відхилення напруг при навантаженні. Сьогодні існують декілька версій стандарту АТХ:

  • ATX 1.3 Standard;
  • ATX 2.0 Standard;
  • ATX 2.2 Standard;
  • ATX 2.3 Standard.

Відмінність версій стандартів АТХ в основному стосується введення нових роз’ємів і нових вимог до ліній живлення блоку живлення.

Рекомендації з вибору блока живлення

Коли виникає необхідність покупки нового блока живлення ATX, то спочатку необхідно визначитися з потужністю, яка необхідна для живлення комп'ютера, у який цей БЖ буде встановлений. Для її визначення достатньо сумувати потужності компонентів, використаних у системі, наприклад скориставшись калькулятором від outervision.com. Якщо немає такої можливості, то можна скористатися правилом, що для середньостатистичного комп'ютера з однією ігровою відеокартою цілком вистачає блоку живлення потужністю 500-600 ватів.

Враховуючи те, що про більшість параметрів блоків живлення можна довідатися тільки протестувавши його, випливає наступне: настійно рекомендуємо ознайомитися з тестами та оглядами можливих претендентів - моделей блоків живлення, які доступні  у вашому регіоні та задовольняють ваші потреби як мінімум щодо потужності, яку вони здатні забезпечити. Якщо ж такої можливості немає, то вибирати необхідно згідно відповідності блоку живлення сучасним стандартам (чим більшій кількості, тим краще), при цьому бажана наявність у блоці живлення схеми АККМ (APFC). Купуючи блок живлення, також важливо включити його, по можливості безпосередньо на місці покупки або одразу як прийшли додому, і простежити, як він працює, щоб джерело живлення не видавав писків, гулу або іншого стороннього шуму.

Взагалі, необхідно вибрати блок живлення, який був би потужним, якісно зробленим, з гарними заявленими та реальними електричними параметрами, а також виявиться зручним в експлуатації та тихим під час роботи, навіть при високому навантаженні на нього. І в жодному разі при придбанні блока живлення не варто заощаджувати пару доларів. Пам'ятаєте, що від роботи цього пристрою головним чином залежить стабільність, надійність і довговічність роботи всього комп'ютера.

Автор: Вадим Шевчук
Переклад: Анна Смірнова

...
опубліковано 28-07-2009

Огляд прочитано 166125 раз(ів)




Підписатися на наші канали
telegram YouTube facebook VK Instagram google plus
Социальные комментарии Cackle

Пошук на сайті
Поштова розсилка

top10

vote

Голосування





SD1_UA_Gecid_MTE+ESD_Web_Banner_02.png