Pomerne často sa pri oprave alebo premene počítačového zdroja ATX na nabíjačku alebo laboratórny zdroj vyžaduje schéma tejto jednotky. Vzhľadom na to, že modelov z takýchto zdrojov je veľmi veľa, rozhodli sme sa zhromaždiť zbierku tejto témy na jednom mieste.
Nájdete v ňom typické schémy napájania pre počítače, a to ako moderný typ ATX, tak už aj citeľne zastaraný ATX. Je jasné, že každý deň sa objavujú novšie a relevantnejšie možnosti, preto sa pokúsime rýchlo doplniť zbierku schém o novšie možnosti. Mimochodom, môžete nám s tým pomôcť.
Zbierka schém zapojenia pre zdroje ATX a AT
ATX 310T, ATX-300P4-PFC, ATX-P6; Octek X25D AP-3-1 250 W; Sunny ATX-230;
BESTEC ATX-300-12ES na čipoch UC3842, 3510 a A6351; BESTEC ATX-400W(PFC) na čipoch ICE1PCS01, UC3842, 6848, 3510, LM358
Chieftec schéma napájania počítača CFT-500A-12S, CFT-560A-12S, CFT-620A-12S (CM6800G, PS222S, SG6858 alebo SG6848) APS-1000C, TNY278PN, CM6800TX; Chieftec 850W CFT-850G-DF; 350W GPS-350EB-101A; 350W GPS-350FB-101A; 500W GPS-500AB-A; 550W GPS-550AB-A; 650W GPS-650AB-A a Chieftec 650W CFT-650A-12B; 1000W CFT-1000G-DF a Chieftec 1200W CFT-1200G-DF; CFT-600-14CS, CFT-650-14CS, CFT-700-14CS, CFT-750-14CS na LD7550B
Čipový gól 250 W, (s CG8010DX)
Codegen QORI 200xa pri 350W na čipe SG6105
Farby-It bloková schéma počítača 300W 300U-FNM (sg6105 a sg6848); 330 W - 330U pracovná stanica PWM SG6105 na TDA865; 330U IW-P300A2-0 R1.2 sg6105; 330U PWM SG6105 a pracovná stanica M605; 340 W - 340U PWM SG6105; 350U-SCE- KA339, M605, 3842; 350-FCH PWM 3842, LM339 a M605; 340U SG6105 a 5H0165R; 400 U SG6105 a 5H0165R; 400 PT, 400U SCH 3842, LM339 a M605; 500 T SG6105 a 5H0165R; 600 PT(ATX12V-13), WT7525, 3B0365
ComStars 400W KT-400EX-12A1 na obvode UC3543A
CWT PUH400W
Delta Electronics schéma zapojenia počítačového zdroja DPS-210EP, DPS-260-2A 260W na mikrozostavách NE556, PQ05RF11, ML4824-1, LM358, LM339D, PQ30R21; DPS-470 AB A 500W, APFC a PWM DNA1005A alebo DNA1005;
DELUX ATX-350W P4 na obvode AZ7500BP a LP7510
FSP Pracovný obvod Epsilon 600W FX600-GLN, zostavený na FSDM0265R IC; FSP145-60SP KA3511, pracovná miestnosť KA1N0165R; FSP250-50PLA, APFC na CM6800, tranzistory s efektom poľa STP12NM50, TOP243Y, riadenie PS223; FSP ATX-350PNR DM311 a hlavný PWM FSP3528; FSP ATX-300PAF a ATX-350 na DA311; 350 W FSP350-60THA-P A 460W FX500-A FSP3529Z (podobne ako SG6105; ATX-400 400 W, DM311; ATX-400PNF,; OPS550-80GLN, APFC na tranzistoroch s efektom poľa 20N60C3, prevádzka na DM311; OPS550-80GLN, riadiaci modul APFC+PWM na CM6800G; Epsilon 600W FX600-GLN(schéma); ATX-300GTF na poľnom vozíku 02N60
Zelená technika schéma zapojenia modelu 300W počítačového zdroja MAV-300W-P4 na čipe TL494CN a WT7510
Hiper HPU-4S425-PU 425W APFC, založené na čipoch CM6805, VIPer22A, LM393, PS229
iMAC G5 A1058, APFC na 4863G, pracovná stanica na TOP245YN, hlavné napájanie na 3845B
J.N.C. 250W lc-b250 atx
Krauler ATX-450 450W (s TL3845, LD7660, WT7510)
LWT 2005 na čipe LM339N
M-Tech 450W KOB-AP4450XA mikrozostava SG6105Z
Maximálny výkon PX-300W čip SG6105D
Microlab schéma zapojenia počítačového zdroja 420W, na WT7510, pracovná stanica PWM TL3842 - 5H0165R; M-ATX-420W na základe UC3842, supervízor 3510 a LM393
PowerLink 300W LPJ2-18 na mikrozostave LPG-899
Powerman IP-P550DJ2-0, 350W IP-P350AJ, 350W IP-P350AJ2-0 ver.2.2 na dohľad W7510, 450W IP-S450T7-0, 450W IP-S450T7-0 rev:1.3 (37505, WTH)
Majster moci 230W model LP-8, 250W FA-5-2, 250W AP-3-1, PM30006-02 ATX 300W
Power Mini P4,Model PM-300W. Hlavná mikrozostava SG6105
230 a 250 wattové zdroje sú založené na veľmi populárnom čipe TL494. Video pokyny na opravu vám povedia, ako riešiť problémy a bezpečnostné opatrenia pri oprave akýchkoľvek spínaných zdrojov napájania, vrátane počítačových.
SevenTeam ST-200HRK (IC: LM339, UTC51494, UC3843AN)
ShenShon schéma zapojenia počítačového zdroja 400W model SZ-400L a 450W model SZ450L, pracovisko na C3150, AT2005; 350w na AT2005, aka WT7520, alebo LPG899
Sparkman SM-400W na obvode KA3842A, WT7510
SPS: SPS-1804-2(M1) a SPS-1804E
Napájanie osobného počítača - slúži na napájanie všetkých komponentov a komponentov systémovej jednotky. Štandardný zdroj ATX musí poskytovať nasledovné napätia: +5, -5 V; +12, -12 V; +3,3 V; Takmer každý štandardný zdroj má výkonný ventilátor umiestnený v spodnej časti. Na zadnom paneli je zásuvka na pripojenie sieťového kábla a tlačidlo na vypnutie napájania, no na lacných čínskych verziách nemusí byť. Z opačnej strany prichádza obrovská hromada drôtov s konektormi na pripojenie základnej dosky a všetkých ostatných komponentov systémovej jednotky. Inštalácia napájacieho zdroja do puzdra je zvyčajne pomerne jednoduchá. Inštalácia napájacieho zdroja počítača do skrinky systémovej jednotky Ak to chcete urobiť, vložte ho do hornej časti systémovej jednotky a potom ho pripevnite tromi alebo štyrmi skrutkami k zadnému panelu systémovej jednotky. Existujú návrhy skrinky systémovej jednotky, v ktorej je napájací zdroj umiestnený v spodnej časti. Vo všeobecnosti, ak niečo, dúfam, že sa dokážete zorientovať
Prípady porúch počítačových zdrojov nie sú nezvyčajné. Príčiny porúch môžu byť: Prepätia napätia v sieti AC; Zlé spracovanie, najmä pre lacné čínske napájacie zdroje; Neúspešné riešenia návrhu obvodov; Použitie nekvalitných komponentov vo výrobe; Prehriatie rádiových komponentov v dôsledku kontaminácie napájacieho zdroja alebo zastavenia ventilátora.
Najčastejšie, keď sa pokazí napájací zdroj počítača, v systémovej jednotke nie sú žiadne známky života, indikátor LED sa nerozsvieti, nie sú žiadne zvukové signály a ventilátory sa neotáčajú. V iných prípadoch poruchy sa základná doska nespustí. Zároveň sa točia ventilátory, svieti indikátor, disky a pevný disk javia známky života, no na displeji monitora nie je nič, iba tmavá obrazovka.
Problémy a závady môžu byť úplne odlišné – od úplnej nefunkčnosti až po trvalé alebo dočasné poruchy. Hneď ako začnete s opravou, uistite sa, že všetky kontakty a rádiové komponenty sú vizuálne v poriadku, napájacie káble nie sú poškodené, poistka a spínač fungujú a nedochádza k skratom na zemi. Samozrejme, napájacie zdroje moderných zariadení, aj keď majú spoločné princípy fungovania, sú vo svojom obvode úplne odlišné. Skúste nájsť schému na počítačovom zdroji, urýchli to opravu.
Srdcom každého napájacieho obvodu počítača formátu ATX je polovičný mostík. Jeho činnosť a princíp fungovania sú založené na použití režimu push-pull. Stabilizácia výstupných parametrov zariadenia sa vykonáva pomocou riadiacich signálov.
Zdroje impulzov často používajú známy čip regulátora TL494 PWM, ktorý má množstvo pozitívnych vlastností:
jednoduchosť použitia v elektronických dizajnoch
dobré prevádzkové technické parametre, ako je nízky štartovací prúd a hlavne rýchlosť
dostupnosť univerzálnych vnútorných ochranných komponentov
Princíp činnosti typického zdroja napájania počítača je možné vidieť na nižšie uvedenej blokovej schéme:
Menič napätia prevádza túto hodnotu z premennej na konštantnú. Je vyrobený vo forme diódového mostíka, ktorý premieňa napätie a kapacitu, ktorá vyhladzuje oscilácie. Okrem týchto komponentov môžu byť prítomné ďalšie prvky: termistory a filter. Generátor impulzov generuje impulzy pri danej frekvencii, ktoré napájajú vinutie transformátora. HE vykonáva hlavnú prácu v napájacom zdroji počítača, ide o konverziu prúdu na požadované hodnoty a galvanické oddelenie obvodu. Ďalej prechádza striedavé napätie z vinutia transformátora do ďalšieho meniča, pozostávajúceho z polovodičových diód, ktoré vyrovnávajú napätie a filtra. Ten prerušuje zvlnenie a pozostáva zo skupiny induktorov a kondenzátorov.
Pretože mnohé parametre takéhoto zdroja „plávajú“ na výstupe v dôsledku nestabilného napätia a teploty. Ak však vykonávate prevádzkovú kontrolu týchto parametrov, napríklad pomocou regulátora s funkciou stabilizátora, potom bude vyššie uvedená bloková schéma celkom vhodná na použitie vo výpočtovej technike. Takýto zjednodušený napájací obvod využívajúci regulátor pulznej šírkovej modulácie je znázornený na nasledujúcom obrázku.
Regulátor PWM, napríklad UC3843, v tomto prípade reguluje amplitúdu zmien signálov nasledujúcich cez dolnopriepustný filter, pozrite si video lekciu nižšie:
Lineárne a spínané zdroje
Začnime od základov. Napájací zdroj v počítači vykonáva tri funkcie. Po prvé, striedavý prúd z domácej elektrickej siete sa musí premeniť na jednosmerný prúd. Druhou úlohou zdroja je znížiť pre elektroniku počítača prebytočné napätie 110-230 V na štandardné hodnoty, ktoré vyžadujú výkonové meniče jednotlivých komponentov PC - 12 V, 5 V a 3,3 V. (rovnako ako záporné napätia, o ktorých budeme hovoriť o niečo neskôr) . Nakoniec napájací zdroj zohráva úlohu stabilizátora napätia.
Existujú dva hlavné typy napájacích zdrojov, ktoré vykonávajú vyššie uvedené funkcie - lineárne a spínacie. Najjednoduchší lineárny zdroj je založený na transformátore, na ktorom sa napätie striedavého prúdu zníži na požadovanú hodnotu a následne sa prúd usmerní diódovým mostíkom.
Napájací zdroj je však potrebný aj na stabilizáciu výstupného napätia, čo je spôsobené jednak nestabilitou napätia v domácej sieti a jednak poklesom napätia v reakcii na zvýšenie prúdu v záťaži.
Na kompenzáciu poklesu napätia v lineárnom napájacom zdroji sú parametre transformátora vypočítané tak, aby poskytovali prebytočný výkon. Potom pri vysokom prúde bude v záťaži pozorované požadované napätie. Zvýšené napätie, ku ktorému dôjde bez akýchkoľvek kompenzačných prostriedkov pri nízkom prúde v užitočnom zaťažení, je tiež neprijateľné. Nadmerné napätie je eliminované zahrnutím neužitočnej záťaže do obvodu. V najjednoduchšom prípade ide o rezistor alebo tranzistor pripojený cez Zenerovu diódu. V pokročilejšej verzii je tranzistor riadený mikroobvodom s komparátorom. Nech je to akokoľvek, prebytočný výkon sa jednoducho rozptýli ako teplo, čo negatívne ovplyvňuje účinnosť zariadenia.
V obvode spínaného zdroja sa objaví ešte jedna premenná, od ktorej závisí výstupné napätie, okrem už existujúcich dvoch: vstupné napätie a odpor záťaže. So záťažou je v sérii prepínač (čo je v prípade, ktorý nás zaujíma tranzistor), riadený mikrokontrolérom v režime pulzne šírkovej modulácie (PWM). Čím vyššie je trvanie otvorených stavov tranzistora v pomere k ich perióde (tento parameter sa nazýva pracovný cyklus, v ruskej terminológii sa používa inverzná hodnota - pracovný cyklus), tým vyššie je výstupné napätie. Kvôli prítomnosti prepínača sa spínaný zdroj nazýva aj Switched-Mode Power Supply (SMPS).
Uzavretým tranzistorom netečie žiadny prúd a odpor otvoreného tranzistora je v ideálnom prípade zanedbateľný. V skutočnosti má otvorený tranzistor odpor a rozptýli časť energie ako teplo. Navyše prechod medzi stavmi tranzistora nie je dokonale diskrétny. A napriek tomu môže účinnosť impulzného zdroja prúdu presiahnuť 90%, zatiaľ čo účinnosť lineárneho napájacieho zdroja so stabilizátorom dosahuje v najlepšom prípade 50%.
Ďalšou výhodou spínaných zdrojov je radikálne zníženie veľkosti a hmotnosti transformátora v porovnaní s lineárnymi zdrojmi rovnakého výkonu. Je známe, že čím vyššia je frekvencia striedavého prúdu v primárnom vinutí transformátora, tým menšia je požadovaná veľkosť jadra a počet závitov vinutia. Preto je kľúčový tranzistor v obvode umiestnený nie za, ale pred transformátorom a okrem stabilizácie napätia sa používa na výrobu vysokofrekvenčného striedavého prúdu (pre počítačové zdroje je to od 30 do 100 kHz a vyššie a spravidla - asi 60 kHz). Transformátor pracujúci s napájacou frekvenciou 50-60 Hz by bol desaťkrát masívnejší pre výkon, ktorý vyžaduje bežný počítač.
Lineárne napájacie zdroje sa dnes využívajú najmä v prípade aplikácií s nízkym výkonom, kde relatívne zložitá elektronika potrebná pre spínaný zdroj predstavuje citlivejšiu nákladovú položku v porovnaní s transformátorom. Sú to napríklad 9 V napájacie zdroje, ktoré sa používajú pre pedále gitarových efektov a raz - pre herné konzoly atď. Ale nabíjačky pre smartfóny sú už úplne pulzné - tu sú náklady oprávnené. Vzhľadom na výrazne nižšiu amplitúdu zvlnenia napätia na výstupe sa lineárne zdroje používajú aj v tých oblastiach, kde je táto kvalita žiadaná.
⇡ Všeobecná schéma napájacieho zdroja ATX
Zdroj stolného počítača je spínaný zdroj, ktorého vstup je napájaný domácim napätím s parametrami 110/230 V, 50-60 Hz a na výstupe je niekoľko jednosmerných vedení, z ktorých hlavné sú dimenzované 12, 5 a 3,3 V Okrem toho zdroj poskytuje napätie -12 V, niekedy aj napätie -5 V, potrebné pre zbernicu ISA. Ten však bol v určitom okamihu vylúčený zo štandardu ATX kvôli ukončeniu podpory samotného ISA.
Vo vyššie uvedenom zjednodušenom diagrame štandardného spínaného zdroja je možné rozlíšiť štyri hlavné stupne. V rovnakom poradí zvažujeme komponenty napájacích zdrojov v recenziách, a to:
- EMI filter - elektromagnetické rušenie (RFI filter);
- primárny obvod - vstupný usmerňovač (usmerňovač), kľúčové tranzistory (prepínač), vytvárajúce vysokofrekvenčný striedavý prúd na primárnom vinutí transformátora;
- hlavný transformátor;
- sekundárny okruh - prúdové usmerňovače zo sekundárneho vinutia transformátora (usmerňovače), vyhladzovacie filtre na výstupe (filtrovanie).
⇡ EMF filter
Filter na vstupe napájacieho zdroja slúži na potlačenie dvoch typov elektromagnetického rušenia: diferenciálny (diferenciálny-režim) - keď rušivý prúd tečie rôznymi smermi v elektrických vedeniach, a spoločný režim (bežný režim) - keď prúd prúdi jedným smerom.
Diferenciálny šum je potláčaný kondenzátorom CX (veľký žltý filmový kondenzátor na fotografii vyššie) zapojeným paralelne so záťažou. Niekedy je ku každému drôtu dodatočne pripevnená tlmivka, ktorá vykonáva rovnakú funkciu (nie je na schéme).
Filter spoločného režimu tvoria kondenzátory CY (na fotografii modré keramické kondenzátory v tvare kvapky), spájajúce elektrické vedenia so zemou v spoločnom bode atď. spoločná tlmivka (LF1 na schéme), ktorej prúd v dvoch vinutiach tečie rovnakým smerom, čo vytvára odpor pre bežné rušenie.
V lacných modeloch je nainštalovaná minimálna sada častí filtra v drahších, opísané obvody tvoria opakujúce sa (úplne alebo čiastočne) prepojenia. V minulosti nebolo nezvyčajné vidieť napájacie zdroje bez akéhokoľvek EMI filtra. Teraz je to skôr kuriózna výnimka, aj keď ak si kúpite veľmi lacný zdroj, stále môžete naraziť na takéto prekvapenie. V dôsledku toho utrpí nielen a nie tak samotný počítač, ale aj ďalšie zariadenia pripojené k domácej sieti - spínané napájacie zdroje sú silným zdrojom rušenia.
V oblasti filtra dobrého napájacieho zdroja nájdete niekoľko častí, ktoré chránia samotné zariadenie alebo jeho majiteľa pred poškodením. Takmer vždy existuje jednoduchá poistka na ochranu proti skratu (F1 v schéme). Všimnite si, že keď sa poistka vypne, chránený objekt už nie je zdrojom napájania. Ak dôjde ku skratu, znamená to, že kľúčové tranzistory už prerazili a je dôležité aspoň zabrániť vznieteniu elektrického vedenia. Ak poistka v napájacom zdroji náhle vyhorí, potom je s najväčšou pravdepodobnosťou zbytočná jej výmena za novú.
Samostatná ochrana je zabezpečená proti krátkodobé prepätia pomocou varistora (MOV - Metal Oxide Varistor). Neexistujú však žiadne prostriedky ochrany pred dlhodobým zvýšením napätia v počítačových zdrojoch. Túto funkciu vykonávajú externé stabilizátory s vlastným transformátorom vo vnútri.
Kondenzátor v obvode PFC za usmerňovačom si môže po odpojení od napájania udržať značný náboj. Aby neopatrná osoba, ktorá strčí prst do napájacieho konektora, nedostala elektrický šok, je medzi drôty nainštalovaný vysokohodnotný vybíjací odpor (bleeder rezistor). V sofistikovanejšej verzii - spolu s riadiacim obvodom, ktorý zabraňuje úniku náboja počas prevádzky zariadenia.
Mimochodom, prítomnosť filtra v napájacom zdroji počítača (a napájanie monitora a takmer akéhokoľvek počítačového vybavenia ho má tiež) znamená, že kúpa samostatného „prepäťového filtra“ namiesto bežného predlžovacieho kábla je vo všeobecnosti , nezmyselné. V jeho vnútri je všetko rovnaké. Jedinou podmienkou je v každom prípade bežné trojkolíkové vedenie s uzemnením. V opačnom prípade kondenzátory CY pripojené k zemi jednoducho nebudú môcť vykonávať svoju funkciu.
⇡ Vstupný usmerňovač
Po filtri sa striedavý prúd premení na jednosmerný prúd pomocou diódového mostíka – zvyčajne vo forme zostavy v spoločnom puzdre. Samostatný chladič na chladenie mosta je veľmi vítaný. Mostík zostavený zo štyroch diskrétnych diód je atribútom lacných napájacích zdrojov. Môžete sa tiež opýtať, na aký prúd je most navrhnutý, aby ste zistili, či sa zhoduje s výkonom samotného napájacieho zdroja. Hoci pre tento parameter je spravidla dobrá rezerva.
⇡ Aktívny blok PFC
V obvode striedavého prúdu s lineárnou záťažou (ako je napríklad žiarovka alebo elektrický sporák) tok prúdu sleduje rovnakú sínusovú vlnu ako napätie. Ale to nie je prípad zariadení, ktoré majú vstupný usmerňovač, ako sú spínané zdroje. Napájací zdroj prechádza prúdom v krátkych impulzoch, ktoré sa približne časovo zhodujú s vrcholmi sínusoidy napätia (tj maximálneho okamžitého napätia), keď sa vyhladzovací kondenzátor usmerňovača dobíja.
Skreslený prúdový signál sa rozloží na niekoľko harmonických kmitov v súčte sínusoidy danej amplitúdy (ideálny signál, ktorý by nastal pri lineárnej záťaži).
Výkon použitý na vykonanie užitočnej práce (ktorá v skutočnosti zohrieva komponenty počítača) je uvedený v charakteristikách napájacieho zdroja a nazýva sa aktívny. Zvyšný výkon generovaný harmonickými osciláciami prúdu sa nazýva jalový. Nevytvára užitočnú prácu, ale ohrieva drôty a vytvára zaťaženie transformátorov a iných energetických zariadení.
Vektorový súčet jalového a činného výkonu sa nazýva zdanlivý výkon. A pomer činného výkonu k celkovému výkonu sa nazýva účinník – nezamieňať s účinnosťou!
Spínaný zdroj má spočiatku pomerne nízky účinník - asi 0,7. Pre súkromného spotrebiteľa jalový výkon nie je problém (našťastie ho nezohľadňujú elektromery), pokiaľ nepoužíva UPS. Neprerušiteľný zdroj napájania je zodpovedný za plný výkon záťaže. V rozsahu kancelárskej alebo mestskej siete už prebytočný jalový výkon vytvorený spínanými zdrojmi výrazne znižuje kvalitu napájania a spôsobuje náklady, preto sa proti nemu aktívne bojuje.
Najmä veľká väčšina počítačových zdrojov je vybavená obvodmi aktívnej korekcie účinníka (Active PFC). Jednotka s aktívnym PFC je ľahko identifikovateľná jedným veľkým kondenzátorom a induktorom inštalovaným za usmerňovačom. Active PFC je v podstate ďalší pulzný menič, ktorý udržuje konštantný náboj na kondenzátore s napätím cca 400 V. V tomto prípade je prúd z napájacej siete spotrebovaný v krátkych impulzoch, ktorých šírka je zvolená tak, aby signál je aproximovaná sínusovou vlnou - ktorá je potrebná na simuláciu lineárneho zaťaženia. Na synchronizáciu signálu spotreby prúdu s napäťovou sínusoidou má regulátor PFC špeciálnu logiku.
Aktívny obvod PFC obsahuje jeden alebo dva kľúčové tranzistory a výkonnú diódu, ktoré sú umiestnené na rovnakom chladiči s kľúčovými tranzistormi hlavného napájacieho meniča. PWM radič hlavného kľúča prevodníka a aktívneho PFC kľúča sú spravidla jeden čip (PWM/PFC Combo).
Účiník spínaných zdrojov s aktívnym PFC dosahuje 0,95 a vyššie. Navyše majú jednu výhodu navyše – nevyžadujú sieťový vypínač 110/230 V a zodpovedajúci zdvojovač napätia vo vnútri zdroja. Väčšina obvodov PFC zvláda napätie od 85 do 265 V. Navyše je znížená citlivosť napájacieho zdroja na krátkodobé poklesy napätia.
Mimochodom, okrem aktívnej korekcie PFC existuje aj pasívna, ktorá zahŕňa inštaláciu induktora s vysokou indukčnosťou v sérii so záťažou. Jeho účinnosť je nízka a je nepravdepodobné, že by ste to našli v modernom napájacom zdroji.
⇡ Hlavný prevodník
Všeobecný princíp činnosti pre všetky impulzné napájacie zdroje izolovanej topológie (s transformátorom) je rovnaký: kľúčový tranzistor (alebo tranzistory) vytvára striedavý prúd na primárnom vinutí transformátora a regulátor PWM riadi pracovný cyklus ich prepínanie. Špecifické obvody sa však líšia tak počtom kľúčových tranzistorov a ďalších prvkov, ako aj kvalitatívnymi charakteristikami: účinnosť, tvar signálu, šum atď. Ale tu príliš záleží na konkrétnej implementácii, aby sa na to oplatilo zamerať. Pre záujemcov poskytujeme sadu schém a tabuľku, ktorá vám ich umožní identifikovať v konkrétnych zariadeniach na základe zloženia dielov.
| Tranzistory | Diódy | Kondenzátory | Primárne nohy transformátora | |
| Single-Transistor Forward | 1 | 1 | 1 | 4 |
| 2 | 2 | 0 | 2 | |
| 2 | 0 | 2 | 2 | |
| 4 | 0 | 0 | 2 | |
| 2 | 0 | 0 | 3 |
Okrem uvedených topológií existujú v drahých napájacích zdrojoch rezonančné verzie Half Bridge, ktoré sa dajú ľahko identifikovať podľa ďalšej veľkej tlmivky (alebo dvoch) a kondenzátora tvoriaceho oscilačný obvod.
|
Single-Transistor Forward |
|
|
|
|
|
|
⇡ Sekundárny okruh
Sekundárny okruh je všetko, čo prichádza po sekundárnom vinutí transformátora. Vo väčšine moderných napájacích zdrojov má transformátor dve vinutia: 12 V je odstránených z jedného z nich a 5 V z druhého je najprv usmernený pomocou zostavy dvoch Schottkyho diód - jednej alebo viacerých na zbernicu (na najvyššej zaťažená zbernica - 12 V - vo výkonných zdrojoch sú štyri zostavy). Účinnejšie z hľadiska účinnosti sú synchrónne usmerňovače, ktoré namiesto diód využívajú tranzistory s efektom poľa. Ale to je výsada skutočne vyspelých a drahých napájacích zdrojov, ktoré si nárokujú certifikát 80 PLUS Platinum.
3,3V koľajnica je zvyčajne poháňaná z rovnakého vinutia ako 5V koľajnica, iba napätie je znížené pomocou saturovateľného induktora (Mag Amp). Špeciálne vinutie na transformátore pre napätie 3,3 V je exotická možnosť. Zo záporných napätí v súčasnom štandarde ATX zostáva len -12 V, ktoré sa odvádzajú zo sekundárneho vinutia pod 12 V zbernicou cez samostatné nízkoprúdové diódy.
PWM ovládanie kľúča meniča mení napätie na primárnom vinutí transformátora, a teda na všetkých sekundárnych vinutiach naraz. Súčasne spotreba prúdu počítača nie je v žiadnom prípade rovnomerne rozdelená medzi napájacie zbernice. V modernom hardvéri je najviac zaťažená zbernica 12-V.
Na oddelenú stabilizáciu napätia na rôznych zberniciach sú potrebné dodatočné opatrenia. Klasická metóda zahŕňa použitie skupinovej stabilizačnej tlmivky. Cez jeho vinutia prechádzajú tri hlavné zbernice a v dôsledku toho, ak sa prúd zvýši na jednej zbernici, napätie na ostatných klesne. Povedzme, že prúd na 12 V zbernici sa zvýšil a aby sa zabránilo poklesu napätia, PWM regulátor znížil pracovný cyklus kľúčových tranzistorov. Výsledkom bolo, že napätie na 5 V zbernici mohlo ísť za povolené limity, ale bolo potlačené skupinovou stabilizačnou tlmivkou.
Napätie na 3,3 V zbernici je navyše regulované ďalšou saturovateľnou tlmivkou.
Pokročilejšia verzia poskytuje samostatnú stabilizáciu 5 a 12 V zberníc vďaka saturovateľným tlmivkám, ale teraz táto konštrukcia ustúpila DC-DC meničom v drahých vysokokvalitných zdrojoch. V druhom prípade má transformátor jedno sekundárne vinutie s napätím 12 V a napätia 5 V a 3,3 V sa získavajú vďaka DC-DC meničom. Táto metóda je najpriaznivejšia pre stabilitu napätia.
Výstupný filter
Posledným stupňom na každej zbernici je filter, ktorý vyhladzuje zvlnenie napätia spôsobené kľúčovými tranzistormi. Okrem toho pulzácie vstupného usmerňovača, ktorých frekvencia sa rovná dvojnásobku frekvencie napájacej siete, prenikajú v tej či onej miere do sekundárneho okruhu napájacieho zdroja.
Zvlnený filter obsahuje tlmivku a veľké kondenzátory. Kvalitné napájacie zdroje sa vyznačujú kapacitou minimálne 2000 uF, no výrobcovia lacných modelov majú rezervy na úsporu, keď osadia kondenzátory napríklad polovičnej nominálnej hodnoty, čo nevyhnutne ovplyvňuje amplitúdu zvlnenia.
⇡ Pohotovostný výkon +5VSB
Popis komponentov napájacieho zdroja by bol neúplný bez zmienky o 5 V pohotovostnom zdroji napätia, ktorý umožňuje režim spánku PC a zabezpečuje chod všetkých zariadení, ktoré musia byť neustále zapnuté. „Cestovňa“ je napájaná samostatným pulzným meničom s transformátorom s nízkym výkonom. V niektorých zdrojoch je aj tretí transformátor, ktorý sa používa v obvode spätnej väzby na izoláciu PWM regulátora od primárneho okruhu hlavného meniča. V ostatných prípadoch túto funkciu plnia optočleny (LED a fototranzistor v jednom balení).
⇡ Metodika testovania napájacích zdrojov
Jedným z hlavných parametrov napájacieho zdroja je stabilita napätia, ktorá sa prejavuje tzv. charakteristika krížového zaťaženia. KNH je diagram, v ktorom je na jednej osi vynesený prúd alebo výkon na 12 V zbernici a na druhej osi celkový prúd alebo výkon na 3,3 a 5 V priesečníkoch pre rôzne hodnoty obe premenné, odchýlka napätia od menovitej hodnoty je určená jednou alebo druhou pneumatikou. V súlade s tým uverejňujeme dva rôzne KNH - pre 12 V zbernicu a pre 5/3,3 V zbernicu.
Farba bodky označuje percento odchýlky:
- zelená: < 1 %;
- svetlozelená: ≤ 2 %;
- žltá: < 3 %;
- oranžová: < 4 %;
- červená: ≤ 5 %.
- biela: > 5 % (nie je povolené štandardom ATX).
Na získanie KNH sa používa na mieru vyrobený stojan na testovanie zdroja, ktorý vytvára záťaž odvádzaním tepla na výkonných tranzistoroch s efektom poľa.
Ďalším rovnako dôležitým testom je určenie amplitúdy zvlnenia na výstupe napájacieho zdroja. Norma ATX umožňuje zvlnenie v rozsahu 120 mV pre 12 V zbernicu a 50 mV pre 5 V zbernicu. Rozlišuje sa vysokofrekvenčné zvlnenie (pri dvojnásobnej frekvencii hlavného spínača meniča) a nízkofrekvenčné (pri dvojnásobku). frekvencia napájacej siete).
Tento parameter meriame pomocou USB osciloskopu Hantek DSO-6022BE pri maximálnom zaťažení napájacieho zdroja podľa špecifikácií. Na oscilograme nižšie zelený graf zodpovedá 12 V zbernici, žltý graf zodpovedá 5 V. Vidno, že vlnky sú v normálnych medziach a dokonca aj s rezervou.
Pre porovnanie uvádzame obrázok vlnenia na výstupe napájacieho zdroja starého počítača. Tento blok nebol na začiatku skvelý, no určite sa časom nezlepšil. Súdiac podľa veľkosti nízkofrekvenčného zvlnenia (všimnite si, že delenie rozmietania napätia je zvýšené na 50 mV, aby sa zmestili oscilácie na obrazovku), vyhladzovací kondenzátor na vstupe sa už stal nepoužiteľným. Vysokofrekvenčné zvlnenie na 5 V zbernici je na hranici prípustných 50 mV.
Nasledujúci test určuje účinnosť jednotky pri zaťažení od 10 do 100 % menovitého výkonu (porovnaním výstupného výkonu s príkonom nameraným pomocou domáceho wattmetra). Pre porovnanie, graf ukazuje kritériá pre rôzne kategórie 80 PLUS. To však v dnešnej dobe nevyvoláva veľký záujem. Graf ukazuje výsledky špičkového zdroja Corsair PSU v porovnaní s veľmi lacným Antecom a rozdiel nie je taký veľký.
Naliehavejším problémom pre používateľa je hluk zo vstavaného ventilátora. Nie je možné ho priamo merať v blízkosti burácajúceho testovacieho stojana napájacieho zdroja, preto meriame otáčky obežného kolesa laserovým tachometrom - aj pri výkone od 10 do 100%. Nižšie uvedený graf ukazuje, že keď je zaťaženie tohto zdroja nízke, 135 mm ventilátor zostáva na nízkej rýchlosti a nie je takmer vôbec počuť. Pri maximálnom zaťažení je už hluk rozoznateľný, no úroveň je stále celkom prijateľná.
Veľmi často sa musíte pozrieť pod kryt napájacieho zdroja: skontrolovať jeho komponenty, zmerať napätie a niekedy komponenty prespájkovať.
Počítačové napájacie zdroje ako vysokonapäťové napájacie zariadenia zlyhávajú oveľa častejšie ako iné počítačové komponenty. Bez ohľadu na výrobcu a cenu zariadenie a princíp činnosti zdroja ATX nezmeniteľné. Schematicky možno návrh napájacieho zdroja počítača rozdeliť na:
- Vstupný obvod (1)
- Sieťový usmerňovač (2)
- Samogenerujúci zdroj energie (3)
- Výkonový stupeň (4)
- Sekundárne usmerňovače (5)
IN interné ATX napájacie zariadenie
Vstupný obvod tvorí sieťový filter, ktorý potláča rušenie v sieti od prevádzky napájacieho zdroja. Sieťový usmerňovač napájacieho zdroja počítača obsahuje zostavu diód (mostík) a usmerňovacie kondenzátory. Samooscilačný zdroj funguje pri vypnutom počítači (samozrejme nie zo siete, ale tlačidlom Power), do ovládačov základnej dosky dodáva pohotovostné napájacie napätie +5VStb. Z usmerňovača sa do výkonového stupňa privádza napätie +310V. Tranzistory výkonového stupňa zdroja ATX pracujú v push-pull obvode spolu s výkonovým transformátorom a sú riadené PWM čipom. Zo sekundárnych vinutí výkonového transformátora sa napätie privádza do sekundárnych nízkonapäťových usmerňovačov. Čip PWM je spúšťaný signálom zo základnej dosky „Power On“, pričom podľa toho spúšťa konvertor tranzistor-transformátor a privádza napätie na jeho sekundárne vinutia. V sekundárnych vinutiach napájacieho zdroja počítača sa okrem zostáv diód (na radiátoroch) používajú tlmivky.
Bloková schéma napájacieho zdroja počítača
Počítačové napájanie je pulzné zariadenie. Na rozdiel od lineárnych sú spínané zdroje kompaktnejšie a majú vysokú účinnosť a nižšie tepelné straty. Sieťové napätie 220V sa privádza cez prepäťový filter do usmerňovača pozostávajúceho z diód a dvoch sériovo zapojených elektrolytických kondenzátorov. Samogenerujúci sa napájací zdroj je tiež napájaný, generuje pohotovostné napätie +5V stb. Z usmerňovača sa privádza napätie 310V do výkonového stupňa realizovaného pomocou výkonných tranzistorových spínačov a transformátora. Výkonový stupeň je riadený impulzmi prichádzajúcimi z mikroobvodu generátora PWM (Pulse Width Modulation) cez prispôsobovací transformátor ku kľúčovým základniam. Generované impulzné napätie je odstránené zo sekundárnych vinutí výkonového transformátora a usmernené diódami a kondenzátormi. Výstupné napätie je riadené špeciálnym ochranným obvodom, ktorý generuje signál Power-Ok (Power-Good). Ak sa výstupné napätia odchyľujú od nominálnych hodnôt, signál Power-Ok nie je dodávaný do ovládača základnej dosky, čím sa blokuje spustenie počítača.
Schematické schémy napájacích zdrojov ATX
Výstupné napätie zdroja ATX
Pinout konektorov napájania ATX
Oprava počítačových zdrojov
Oprava počítačových zdrojov Mali by ste začať kontrolou napájania ~220V sieťového napätia do usmerňovača. Ďalej je potrebné skontrolovať prítomnosť +310V na výstupe usmerňovača (nezabudnite, že kondenzátory usmerňovača napájacieho zdroja počítača sú zapojené do série a napätie na ich svorkách bude približne 150-160V). Uistite sa, že je napätie +5V stb a Power-Ok (ružový a zelený vodič). Ak chýbajú, mali by ste skontrolovať pohotovostný zdroj napájania a čip PWM (ak nie je napätie Power-Ok). Ak je generovanie pohotovostného napätia +5v stb a Power-Ok normálne, zamerajte svoju pozornosť na vypínače a sekundárny usmerňovač napájacieho zdroja. Nezabudnite, že na testovanie polovodičov a kondenzátorov je lepšie ich z obvodu odstrániť.
Táto stránka obsahuje niekoľko desiatok schém elektrických obvodov a užitočné odkazy na zdroje súvisiace s témou opravy zariadení. Hlavne počítač. Pamätajúc si, koľko úsilia a času bolo niekedy potrebné vynaložiť na hľadanie potrebných informácií, referenčnej knihy či schémy, som tu zhromaždil takmer všetko, čo som pri opravách použil a čo bolo dostupné v elektronickej podobe.
Nástroje a referenčné knihy.
Program je určený na určenie kapacity kondenzátora farebným označením (12 typov kondenzátorov).
startcopy.ru - podľa môjho názoru je to jedna z najlepších stránok na RuNet venovaná opravám tlačiarní, kopírok a multifunkčných zariadení. Môžete nájsť techniky a odporúčania na vyriešenie takmer akéhokoľvek problému s akoukoľvek tlačiarňou.
Napájacie zdroje.
Napájacie obvody pre ATX 250 SG6105, IW-P300A2, a 2 obvody neznámeho pôvodu.
Napájací obvod NUITEK (COLORS iT) 330U.
Codegen 250w mod napájací obvod. 200XA1 mod. 250XA1.
Codegen 300w mod napájací obvod. 300X.
Schéma PSU Delta Electronics Inc. model DPS-200-59 H REV:00.
Schéma PSU Delta Electronics Inc. model DPS-260-2A.
DTK PTP-2038 200W napájací obvod.
Schéma napájania FSP Group Inc. model FSP145-60SP.
Schéma napájania Green Tech. model MAV-300W-P4.
Napájacie obvody HIPER HPU-4K580
Schéma napájania SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. HPC-360-302 DF REV:C0
Schéma napájania SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. HPC-420-302 DF REV:C0
Napájacie obvody INWIN IW-P300A2-0 R1.2.
INWIN IW-P300A3-1 Schémy napájania Powerman.
Spoločnosť JNC Computer Co. LTD LC-B250ATX
Spoločnosť JNC Computer Co. LTD. Schéma napájania SY-300ATX
Pravdepodobne vyrobené spoločnosťou JNC Computer Co. LTD. Napájací zdroj SY-300ATX. Diagram je ručne nakreslený, komentáre a odporúčania na zlepšenie.
Napájacie obvody Key Mouse Electronics Co Ltd model PM-230W
Napájacie obvody Power Master model LP-8 ver 2.03 230W (AP-5-E v1.1).
Napájacie obvody Power Master model FA-5-2 ver 3.2 250W.
Napájací obvod Maxpower PX-300W
Výsledky testov Najprv uvádzame tabuľku s meraniami výstupných napätí napájacích zdrojov pri troch rôznych záťažiach - pri prúde 10A na +5V zbernici, 20A na +5V zbernici a nakoniec maximálne možné 20A na +5V zbernici a 8A na +12V zbernici. Výnimka bola urobená len pre 250W Samsung PSU a 235W L&C PSU, pretože pri prvom je maximálny povolený prúd na +12V zbernici iba 6A a pri druhom by prúd na +5V zbernici nemal prekročiť 19A. Výsledky, ktoré sa zmestia do tabuľky, sú zvýraznené fialovou ATX 2.03, ale nehodia sa do ATX 2.01 (ako je uvedené vyššie, platí to len pre zbernice -12V a -5V). Hoci väčšina testovaných zdrojov musí vyhovovať špecifikácii ATX 2.01 (môžete zatvárať oči nad jej prekročením), tieto napätia vo všeobecnosti nie sú veľmi kritické pre pohodu počítača, a preto v ATX 2.03 sa tolerancie pre ne zdvojnásobili. Na všetko však existuje limit a prekročenie špecifikácií ATX 2.03, ktoré sú uvedené v tabuľke červenou farbou, by sa malo zaobchádzať s maximálnou prísnosťou a miesto pre takéto napájacie zdroje je v krabici s názvom „Odmietnuť“.
Napätia
| +3,3 V | +5V | +12V | -12V | -5V |
|
| Genius, 235W | 3,32 | 4,88 | 12,24 | -12,99 | -5,09 |
| L&C, 235W | 3,27 | 4,84 | 12,44 | -12,89 | -5,52
|
| L&C, 250W | 3,34 | 5,06 | 12,53 | -11,98 | -5,2 |
| fki 250W (ATX-250W) | 3,37 | 4,69 | 12,29 | -12,04 | -5,08 |
| fki 250W (FV-250N20) | 3,31 | 4,96 | 12,29 | -12,05 | -4,97 |
| PowerMan 250W | 3,31 | 5 | 11,97 | -11,78 | -5 |
| Samsung 250W | 3,3 | 4,92 | 11,87 | -12,07 | -5,12 |
| PowerOne 250W | 3,41 | 5,02 | 12,43 | -11,8 | -4,95 |
| KME 250W | 3,33 | 5,03 | 12,36 | -11,86 | -4,98 |
| KME 300W | 3,35 | 5,08 | 12,52 | -12,06 | -5,07 |
| MEC 250W | 3,33 | 5 | 12,16 | -11,73 | -5,34 |
| Vysoký výkon 250 W (101) | 3,22 | 5 | 12,35 | -12,24 | -5,11 |
| Vysoký výkon 250 W (102) | 3,32 | 4,91 | 12,34 | -11,97 | -5,02 |
| Vysoký výkon 300W | 3,27 | 4,93 | 12,27 | -11,84 | -5,07 |
| PowerMaster 300W | 3,39 | 4,96 | 12,26 | -11,92 | -4,99 |
| Genius, 235W | 3,26 | 4,75 | 12,56 | -13,50 | -5,14 |
| L&C, 235W | 3,23 | 4,70 | 12,90 | -13,71 | -5,87
|
| L&C, 250W | 3,34 | 5,01 | 12,90 | -12,43 | -5,43
|
| fki 250W (ATX-250W) | 3,36 | 4,44 | 12,64 | -12,47 | -5,25 |
| fki 250W (FV-250N20) | 3,26 | 4,86 | 12,51 | -12,37 | -5,11 |
| PowerMan 250W | 3,28 | 4,89 | 12,15 | -12,17 | -5,17 |
| Samsung 250W | 3,28 | 4,75 | 12,03 | -12,1 | -5,15 |
| PowerOne 250W | 3,41 | 4,95 | 12,76 | -12,18 | -5,11 |
| KME 250W | 3,32 | 4,92 | 12,58 | -12,2 | -5,04 |
| KME 300W | 3,35 | 4,99 | 12,76 | -12,36 | -5,1 |
| MEC 250W | 3,31 | 4,88 | 12,58 | -12,3 | -5,60
|
| Vysoký výkon 250 W (101) | 3,15 | 4,85 | 12,59 | -12,69 | -5,19 |
| Vysoký výkon 250 W (102) | 3,32 | 4,68 | 12,72 | -12,36 | -5,03 |
| Vysoký výkon 300W | 3,24 | 4,83 | 12,55 | -12,28 | -5,09 |
| PowerMaster 300W | 3,37 | 4,88 | 12,51 | -12,27 | -5,13 |
| Genius, 235W | 3,23 | 4,84 | 12,19 | -14,03 | -5,19
|
| L&C, 235W | 3,2 | 4,76 | 12,19 | -14,55 | -6,16
|
| L&C, 250W | 3,34 | 5,07 | 12,51 | -12,67 | -5,61
|
| fki 250W (ATX-250W) | 3,36 | 4,53 | 12,15 | -12,90 | -5,49
|
| fki 250W (FV-250N20) | 3,24 | 4,92 | 12,16 | -12,62 | -5,25 |
| PowerMan 250W | 3,28 | 4,98 | 11,88 | -12,66 | -5,40
|
| Samsung 250W | 3,29 | 4,81 | 11,73 | -12,12 | -5,17 |
| PowerOne 250W | 3,41 | 5,01 | 12,33 | -12,45 | -5,25 |
| KME 250W | 3,26 | 4,98 | 12,22 | -12,69 | -5,18 |
| KME 300W | 3,34 | 5,1 | 12,45 | -12,75 | -5,2 |
| MEC 250W | 3,22 | 4,85 | 12,15 | -12,76 | -5,84
|
| Vysoký výkon 250 W (101) | 3,15 | 4,96 | 12,13 | -13,11 | -5,21 |
| Vysoký výkon 250 W (102) | 3,32 | 4,88 | 12,59 | -12,51 | -5,07 |
| Vysoký výkon 300W | 3,23 | 4,91 | 12,16 | -12,67 | -5,1 |
| PowerMaster 300W | 3,35 | 4,93 | 12,09 | -12,47 | -5,26
|
Genius, 235W
Z hľadiska vizuálnych dojmov ide o priemerný napájací zdroj, ktorý nijako nevyniká. Nechýba vypínač, namiesto neho je tu výstupný konektor 220V - prirodzene, keď je počítač vypnutý, napätie na ňom zostáva. Vstupný filter obsahuje tlmivky aj všetky kondenzátory.Oscilogramy výstupných napätí:
.
.
.
Nepoviem, že obraz lahodí oku - pri pripojení premenlivej záťaže, teda ventilátorov, sa citeľne zväčšuje amplitúda zvlnenia napätia a na oscilogramoch s rozpätím 4 μs/div pri spínaní dochádza k rázom vysokého napätia. tranzistory jednotky sú jasne viditeľné. Okrem iných blokov však tieto výsledky dopadli celkom priemerne.
S testami na úrovni výstupných napätí nemal vôbec šťastie: pri plnom zaťažení výstupné napätie namiesto požadovaných 12 V prekročilo 14 V, čím prekročilo všetky špecifikácie.
Všetky vyššie uvedené skutočnosti nás nútia považovať tento napájací zdroj za neúspešné testovanie.
L&C, 235W
Tu sú stopy čínskeho inžinierstva:
Na doske nie je vôbec miesto pre jednu tlmivku, namiesto druhej sú v blízkosti dva prepojky, podľa obrázku na doske, okolo ktorých sa dá uhádnuť, že by mal byť skutočne na radiátore. .. Na susedných tranzistoroch sú radiátory, ale od To je pre nich sotva jednoduchšie - po desiatich minútach prevádzky jednotky pri plnom zaťažení je lepšie nedotýkať sa radiátorov, aby nedošlo k popáleniu. Smutný obrázok! Navyše ani oscilogramy neboli povzbudivé - pozrite sa na silné vlnenie aj pri vypnutých ventilátoroch:
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
No a posledným klincom do rakvy tohto zdroja boli jeho výstupné napätia – celkovo za všetky tri stupne testu z piatich napätí štyri nevyhovovali špecifikáciám. Navyše, takmer pri všetkých napätiach jednotka vykázala najhorší výsledok, aký sme kedy videli... V súvislosti s tým ju posielame do koša.
L&C, 250W
Zaujímalo by ma, ako sa táto jednotka líši od svojho menej výkonného predchodcu? Sú tu síce zmeny k lepšiemu – napríklad radiátory nám už nepália prsty – no namiesto tlmiviek vidíme tie isté prepojky. A veľký nápis „S ovládaním snímača ventilátora“ na veku sa ukázal ako obyčajná lož - nebolo zaznamenané žiadne nastavenie rýchlosti ventilátora v jednotke.
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
Oscilogramy už ale ukazujú zjavné vylepšenia: pomerne slušný obraz, až na to, že zapnutie ventilátorov jednotku mierne nevyvážilo, čím sa zvlnenie zvýšilo na veľkú, no stále znesiteľnú úroveň.
Prvé merania napätia vzbudzujú optimizmus - výstupy +5V a +3,3V vykazujú závideniahodnú stabilitu, ale... výstupy -12V a ešte kritickejšie +12V opäť prekračujú povolené limity a nový produkt od L&C opakuje osud starého - napájací zdroj je nevhodný na použitie.
fki, 250W - model ATX-250W
Toto je úplne iná záležitosť - úhľadná montáž, všetky diely sú na svojom mieste. Vidíš dosku prispájkovanú na 220V konektor? Poctivá prepäťová ochrana je namontovaná priamo na jej zadnej strane:
K dispozícii je tiež vypínač napájania, hoci je namontovaný, na rozdiel od odporúčaní spoločnosti Intel, pod konektorom 220 V a nie nad.
Menej radosti však priniesli oscilogramy - pri 4ms/div sweep sú viditeľné silné vlnky aj pri vypnutých ventilátoroch:
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
A merania napätia nie sú vôbec povzbudivé - pri dvoch z nich sa napájací zdroj nezmestil do požiadaviek. Bohužiaľ, sme nútení priznať, že tento napájací zdroj zlyhal v testoch.
fki, 250W - model FV-250N20
Model od tej istej spoločnosti, vzhľadovo mierne odlišný, v skutočnosti vykazoval viac než významné rozdiely:
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
V mnohom nás potešili aj výsledky meraní napätia - model sa dokázal popasovať s požiadavkami a stal sa tak prvým použiteľným zdrojom :-) Aj keď výsledky napätia +3,3V sú alarmujúce . Ak bol v predchádzajúcom modeli veľmi stabilný, teraz pri zvyšovaní zaťaženia výrazne klesá. Žiaľ, v čase testovania nebola vhodná záťaž pre tento výstup a ťažko posúdiť, ako sa správa v podmienkach bližších skutočným. Tu je príklad nedostatku úspor na detailoch! Pozrite sa na rozmery radiátorov:
Vidíte malú dosku namontovanú na ľavom radiátore? Toto je rovnaký regulátor rýchlosti ventilátora, ktorý nám bol sľúbený v jednotke L&C. Tepelný senzor je pritlačený priamo na chladič - a čím viac sa tranzistory zahrievajú, tým rýchlejšie sa otáča ventilátor chladiacej jednotky. Mimochodom, radiátory v PowerMan boli teplé, ale nie horúce.
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
Ukázalo sa, že oscilogramy sú trochu nejednoznačné. Na jednej strane je vysoká úroveň pulzácií pri konštantnej záťaži, na druhej strane pri pripojení pulzujúcej záťaže (ventilátorov) sa mení iba tvar pulzácií, ale nie ich amplitúda (ktorá, ako má testovanie je príjemná rarita - pre väčšinu jednotiek sa amplitúda iba zvýšila).
O hodnotách výstupného napätia možno povedať len jedno - všetko je v prijateľných medziach, navyše hlavné napätia (t.j. +3,3V, +5V a +12V) vykazujú dobrú stabilitu. Takže už dva napájacie zdroje nie sú pre váš počítač nebezpečné :-) Na tejto jednotke okamžite upútajú dve veci – takmer prázdny zadný panel (nemá vypínač ani výstupný konektor) a neštandardné umiestnenie ventilátora. Pamätáte si odporúčanie Intelu umiestniť ventilátor na spodnú stenu jednotky, aby fúkal priamo na procesor? Samsung dodržal tieto odporúčania len čiastočne - ventilátor je skrytý hlboko vo vnútri, ale fúka zo systémovej jednotky von, teda z procesora:
V jednotke je prepäťová ochrana, ale s jednou zo svojich tlmiviek Samsung podvádzal: je to len niekoľko závitov napájacieho vodiča okolo feritového krúžku, na rozdiel od obvykle používanej tlmivky vyrobenej z veľkého počtu závitov smaltovaného vodiča. :
Tu je však výraznejšia mucha - blok sa ukázal ako veľmi náchylný na premenlivé zaťaženie. Ak sú pri konštantnom zaťažení oscilogramy, aj keď nie ideálne, celkom dobré, potom keď sú ventilátory zapnuté, vidíme „pieseň o benzíne“, už známu z lacných jednotiek a s relatívne veľkou amplitúdou emisií:
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
A tu je masť, ktorá bola práve hodená do masti: merania výstupných napätí. Zdroj od spoločnosti Samsung sa ukázal ako jediný, ktorý vo všetkých testovaných režimoch plne vyhovoval všetkým špecifikáciám, vrátane ATX 2.01, aj keď pokles napätia z +5V na +4,75V vyvoláva určité obavy (pretože to už je limit a zdroj bol stále zaťažený nie na plný výkon), ale pozrite sa na správanie sa napätí -12V a -5V: menia sa len o stotiny voltu. To sa podarilo veľmi jednoducho – tieto dva výstupy sú stabilizované samostatnými lineárnymi kompenzačnými stabilizátormi relatívne nízkeho výkonu.
PowerOne, 250W
Vonkajšie je to úplne priemerný zdroj napájania, vyrobený bez šetrenia dielov, ale aj bez akýchkoľvek špeciálnych ozdôb. Filter je prítomný v plnom rozsahu, nie je tam žiadny vypínač, ale je tu výstup 220V. Jednotka je vybavená piatimi výstupnými konektormi naraz, čo je pri 250W zriedkavé - zvyčajne sú tam štyri konektory
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
Rovnako ako Samsung, aj tento zdroj sa ukázal byť citlivý na pulzujúce zaťaženie. Na rozdiel od Samsungu tu však nebude žiadny „sud medu“ - jednotka nespĺňala požiadavky, produkovala výstupné napätie +12 V vyššie, ako je povolené, a preto neprešlo testovaním. Tento zdroj vyniká v dvoch smeroch. Po prvé, ukázalo sa, že je jedinou obeťou experimentov - keď bol zapnutý jeden zo spínačov, bolo počuť kliknutie, v bloku zablikala malá iskra a už nechcel pracovať miesto v počte chýbajúcich dielov. sadzba:
Nielenže tam nie sú žiadne tlmivky, ale dokonca chýbajú kondenzátory v hodnote centov - len prázdny roh dosky.
Prirodzene, po niečom takom je hlúpe očakávať nejaké dobré výsledky a skutočne, presvedčte sa sami – oscilogram s rozkmitaním 4 μs/div a zapnutými ventilátormi je pôsobivý, však?
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
Napäťovo sa jednotka dokázala zmestiť do požiadaviek, v súvislosti s vyššie uvedeným však ide skôr o nehodu ako pravidlo... Pamätáte si túto detskú hru - „Nájdi desať rozdielov“? Poďme si to zahrať ešte raz - pozrite sa na túto fotografiu, potom na fotografiu 250W bloku z toho istého KME a nechajte sa prekvapiť:
Oproti predchodcovi pribudlo veľa nových dielov - kompletne zmontovaný filter a v oblasti stabilizátora sa doska citeľne zúžila (zaujímalo by ma, na čom ušetrili v 250W bloku? Na ochrane alebo čo?) . Rovnako ako v predchádzajúcom bloku je na zadnej stene vypínač (podľa toho tu nie je výstup 220V), ale počet výstupných konektorov sa zvýšil zo štyroch na šesť.
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory zapnuté
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
Áno, oscilogramy sa na menej výkonného predchodcu už vôbec nepodobajú – niet na ne sťažností.
Horšia je však situácia s napätiami - +12V, ktoré už bolo navýšené o viac ako pol voltu, sa pri záťaži ešte zvýšilo a v dôsledku toho sme nútení považovať jednotku za neúspešnú pri testovaní.
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory vypnuté
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
Pozeráme sa na výsledky meraní napätia - a ďalšia jednotka je uznaná ako neúspešná v teste: tentoraz z dôvodu, že napätie na vedení -5 V je mimo povolených limitov. Okrem toho, značné kolísanie napätia +3,3 V je dôvodom na obavy. Zdá sa, že nie je bez dôvodu, že pre túto jednotku by maximálna spotreba prúdu pozdĺž vedenia +3,3 V nemala prekročiť 6A (pamätajte, že je to najnižšia hodnota zo všetkých tu opísaných zdrojov napájania), nie je to bez dôvodu ...
Vysoký výkon, 250W
Testovali sa dva takéto napájacie zdroje, ktoré sa líšili len číslom modelu a aj to poslednou číslicou: HPS-250-101 a HPS-250-102. Neskoršia revízia sa vyznačovala predovšetkým prítomnosťou termostatu otáčok ventilátora, ktorým sa doteraz mohol pochváliť iba PowerMan. Tu je na fotografii malá doska visiaca na ľavom radiátore:
Časová základňa 4 µs/div, ventilátory vypnuté
Pozrite sa na priebehy s 4 ms/div. „Tlkot hrdého srdca, pieseň o petrželovi a deviatej vlne“ (V. Erofeev) akosi zle korelujú s normálnymi predstavami o drahom napájaní.
Druhá vec, ktorá tieto dva bloky po termostate odlišovala, boli výsledky meraní napätia. Ak HPS-250-101 prešiel testami bez vážnych sťažností, opäť uznávame HPS-250-102 ako nevhodný na použitie - nezmestil sa do dvoch napätí naraz, ktoré sú pre počítač kritické - +5V a + 12V.
Vysoký výkon, 300W
Na rozdiel od menej vydarených predchodcov má tento agregát kompletne zostavenú prepäťovú ochranu a nechýba ani tlačidlo na vypnutie. Oscilogramy vám však okamžite zapamätajú predchádzajúce dva bloky:PowerMaster, 300W
Pamätáte si na lacnejšiu škrtiacu klapku od Samsungu? Špecialisti z Jou Jye Electronic Co zašli ešte ďalej - v napájacích zdrojoch predávaných pod značkou PowerMaster vidíme približne rovnakú tlmivku, ale na veľmi malom krúžku, ktorý sa doslova zmestí na jednu otáčku sieťového kábla:
Tým sa však úspory končia a solídnym vzhľadom mu môže konkurovať iba PowerMan:
Oscilogramy výstupných napätí nie sú o nič menej príjemné ako obrovské radiátory:
Časová základňa 4 ms/div, ventilátory zapnuté
Zhrnutie
Ako vidíte, vo svete napájacích zdrojov nie je všetko také jednoduché. Na jednej strane je pri lacných zdrojoch veľmi jasný vzťah medzi kvalitou a cenou – modely od KME, L&C a MEC jednoducho neprešli testovaním a boli to najlacnejšie jednotky, ktoré sa dostali pod nôž. Rovnaká závislosť je veľmi dobre viditeľná aj na príklade dvoch zúčastnených modelov od KME – drahší agregát bol zložený oveľa starostlivejšie, pričom z lacnejšieho boli vyhodené všetky diely, bez ktorých to ešte ako-tak fungovalo. Tu je všetko jasné - dostaneme presne to, čo zaplatíme, a nič viac.Na druhej strane, pri výbere z drahých modelov nemožno jednoznačne posudzovať kvalitu len podľa ceny – stačí sa pozrieť na priemerné výsledky drahých jednotiek od HighPower a výborné výsledky citeľne lacnejšieho agregátu PowerMaster. Aj keď, samozrejme, ktorýkoľvek z týchto zdrojov je citeľne lepší ako jednotky v nižšej cenovej skupine.
Celkové výsledky testovania nie sú pôsobivé (alebo naopak pôsobivé?) - z tucta a pol napájacích zdrojov bolo testovaných iba šesť - menej ako polovica! A to aj napriek tomu, že za jediný dôvod odstúpenia zo závodu bolo považované len výstupné napätie prekračujúce tolerancie špecifikácie ATX 2.03 (okrem 250W zdroja od KME, do ktorého sa výrobca rozhodol nedávať veľa „extra“ dielov, ktoré však stále nejakým zázrakom spadali do tolerancií napätia). A ak robíte komplexnejší výskum, napríklad meranie špičkových napäťových rázov na výstupoch zdroja alebo štúdium správania sa zdroja pri maximálnej záťaži (teda všetkých 235, 250 alebo 300 W) - obávam sa, že napr. počet blokov nedosiahne cieľovú čiaru.