Vrste izvora napajanja. Odabir napajanja

Moderna napajanja za računala prilično su složeni uređaji. Prilikom kupnje računala malo ljudi obraća pozornost na marku napajanja unaprijed instaliranog u sustavu. Posljedično, loša kvaliteta ili nedovoljno napajanje može uzrokovati pogreške u softverskom okruženju, uzrokovati gubitak podataka na mediju, pa čak i dovesti do kvara elektronike osobnog računala. Razumijevanje barem osnovnih principa i načela rada napajanja, kao i sposobnost prepoznavanja kvalitetnog proizvoda, omogućit će vam da izbjegnete razne probleme i osigurate dugotrajan i nesmetan rad bilo kojeg računala.

Napajanje računala sastoji se od nekoliko glavnih komponenti. Detaljan dijagram uređaja prikazan je na slici. Kada je uključen, mrežni napon izmjenične struje dovodi se do ulaznog filtra, u kojem se valovitost i šum izglađuju i potiskuju. U jeftinim jedinicama ovaj je filtar često pojednostavljen ili ga uopće nema.

Zatim napon ide na pretvarač mrežnog napona. Kroz mrežu prolazi izmjenična struja koja mijenja potencijal 50 puta u sekundi, tj. frekvencijom od 50 Hz. Inverter povećava tu frekvenciju na desetke, a ponekad i stotine kiloherca, zbog čega se dimenzije i težina glavnog pretvaračkog transformatora znatno smanjuju uz zadržavanje korisne snage. Da biste bolje razumjeli ovo rješenje, zamislite veliku kantu koja može nositi 25 litara vode odjednom, i malu kantu kapaciteta 1 litre, koja može nositi isti volumen za isto vrijeme, ali će morati nositi vodu 25 puta brže.

Impulsni transformator pretvara visoki napon iz pretvarača u niski napon. Zahvaljujući visokoj frekvenciji pretvorbe, snaga koja se može prenijeti kroz tako malu komponentu doseže 600-700 W. U skupim napajanjima postoje dva ili čak tri transformatora.

Pored glavnog transformatora obično se nalaze jedan ili dva manja, koji služe za stvaranje rezervnog napona koji je prisutan unutar napajanja i na matičnoj ploči kad god je utikač spojen na napajanje. Ova jedinica, zajedno s posebnim regulatorom, označena je na slici brojem.

Smanjeni napon dovodi se do sklopova brzih ispravljačkih dioda montiranih na snažnom radijatoru. Diode, kondenzatori i prigušnice izglađuju i ispravljaju visokofrekventne valove, omogućujući vam da dobijete gotovo konstantan napon na izlazu, koji ide dalje do konektora napajanja matične ploče i perifernih uređaja.

U jeftinim jedinicama koristi se takozvana grupna stabilizacija napona. Glavna prigušnica samo izglađuje razliku između napona +12 i +5 V. Na sličan način se postižu uštede na broju elemenata u napajanju, ali to se radi nauštrb smanjenja kvalitete stabilizacije. pojedinih napona. Ako postoji veliko opterećenje na jednom od kanala, napon na njemu se smanjuje. Korektivni krug u napajanju, zauzvrat, povećava napon, pokušavajući nadoknaditi manjak, ali istodobno se povećava i napon na drugom kanalu, za koji se pokazalo da je malo opterećen. Postoji neka vrsta efekta klackalice. Imajte na umu da skupi izvori napajanja imaju ispravljačke krugove i prigušnice koje su potpuno neovisne za svaku od glavnih linija.

Osim energetskih čvorova, blok ima dodatne - signalne. To uključuje kontroler za kontrolu brzine ventilatora, često montiran na male kćerinske ploče, i krug za kontrolu potrošnje napona i struje napravljen na integriranom krugu. Također kontrolira rad zaštitnog sustava od kratkog spoja, preopterećenja, prenapona ili, obrnuto, preniskog napona.

Često su snažni izvori napajanja opremljeni aktivnom korekcijom faktora snage. Stariji modeli takvih jedinica imali su problema s kompatibilnošću s jeftinim neprekidnim izvorima napajanja. Kada se takav uređaj prebacio na baterije, izlazni napon se smanjio, a korektor faktora snage u napajanju inteligentno se prebacio na način napajanja iz mreže od 110 V. Regulator neprekidnog napajanja smatrao je to prekostrujom i poslušno se isključio. Mnogi modeli jeftinih UPS-ova snage do 1000 W ponašali su se na ovaj način. Moderni izvori napajanja gotovo su potpuno lišeni ove "značajke".

Mnogi izvori napajanja daju mogućnost odspajanja neiskorištenih konektora; za to je ploča s konektorima za napajanje postavljena na unutarnju krajnju stijenku. Uz pravi pristup dizajnu, takva jedinica ne utječe na električne karakteristike napajanja. Ali događa se i obrnuto: konektori loše kvalitete mogu pogoršati kontakt ili neispravno spajanje dovodi do kvara komponente.

Za spajanje komponenti na napajanje koristi se nekoliko standardnih vrsta utikača: najveći od njih - dvoredni - koristi se za napajanje matične ploče. Ranije su instalirani dvadesetpinski konektori, ali moderni sustavi imaju veću nosivost, pa kao rezultat toga novi utikač ima 24 vodiča, a često su dodatna 4 kontakta isključena iz glavnog seta. Osim kanala za napajanje opterećenja, upravljački signali (PS_ON#, PWR_OK), kao i dodatne linije (+5Vsb, -12V), prenose se na matičnu ploču. Uključivanje se provodi samo ako je na žici PS_ON# nula napona. Stoga, da biste pokrenuli jedinicu bez matične ploče, morate zatvoriti pin 16 (zelena žica) na bilo koju od crnih žica (uzemljenje). Radno napajanje bi trebalo raditi, a svi naponi će se odmah postaviti u skladu sa karakteristikama ATX standarda. Signal PWR_OK koristi se za informiranje matične ploče o normalnom funkcioniranju krugova stabilizacije napajanja. Napon +5Vsb koristi se za napajanje USB uređaja i čipseta u Standby modu rada računala, a -12 se koristi za RS-232 serijske portove na ploči.

Stabilizator procesora na matičnoj ploči spaja se zasebno i koristi četvero- ili osmopinski kabel koji napaja +12 V. Snažne video kartice s PCI-Express sučeljem napajaju se preko jednog 6-pinskog konektora ili dva konektora za starije modele. Postoji i 8-pinska modifikacija ovog utikača. Tvrdi diskovi i diskovi sa SATA sučeljem koriste vlastitu vrstu kontakata s naponima od +5, +12 i +3,3 V. Za starije uređaje ove vrste i dodatne periferije postoji 4-pinski konektor za napajanje s naponima od +5 i +12 V (tzv. molex).

Glavna potrošnja energije svih modernih sustava, počevši od Socket 775, 754, 939 i novijih, je na liniji +12 V. Procesori mogu opteretiti ovaj kanal strujama do 10-15 A, a video kartice do 20- 25 A (posebno tijekom overclockinga) . Kao rezultat toga, snažne igračke konfiguracije s četverojezgrenim procesorima i višestrukim grafičkim adapterima lako "pojedu" 500-700 W. Matične ploče sa svim kontrolerima zalemljenima na RSV troše relativno malo (do 50 W), RAM je zadovoljan snagom do 15-25 W za jedan stick. Ali tvrdi diskovi, iako nisu energetski intenzivni (do 15 W), zahtijevaju visokokvalitetno napajanje. Osjetljivi upravljački krugovi glave i vretena lako otkazuju kada napon prijeđe +12 V ili kada postoji jaka pulsacija.

Oznake izvora napajanja često ukazuju na prisutnost nekoliko +12 V vodova, označenih kao +12V1, +12V2, +12V3, itd. Zapravo, u električnoj strukturi i strujnom krugu jedinice, u velikoj većini izvora napajanja oni predstavljaju jedan kanal podijeljen u nekoliko virtualnih, s različitim ograničenjima struje. Ovaj pristup primijenjen je kako bi se zadovoljio sigurnosni standard EN-60950, koji zabranjuje napajanje iznad 240 VA kontaktima dostupnim korisniku, jer može doći do požara i drugih problema ako dođe do kratkog spoja. Jednostavna matematika: 240 VA / 12 V = 20 A. Stoga moderne jedinice obično imaju nekoliko virtualnih kanala sa strujnim ograničenjem svakog u području od 18-20 A, međutim, ukupni kapacitet opterećenja linije +12 V nije nužno jednaka zbroju snaga +12V1, +12V2 , +12V3 i određena je mogućnostima pretvarača korištenog u dizajnu. Sve izjave proizvođača u reklamnim brošurama, koje opisuju enormne prednosti višestrukih +12 V kanala, nisu ništa više od pametnog marketinškog trika za neupućene.

Mnogi novi izvori napajanja izrađeni su učinkovitim dizajnom, tako da isporučuju više snage dok koriste male rashladne radijatore. Primjer je raširena platforma FSP Epsilon (FSPxxx-80GLY/GLN), na temelju koje se grade napajanja nekoliko proizvođača (OCZ GameXStream, FSP Optima/Everest/Epsilon).

Moderne moćne video kartice troše veliku količinu energije, pa su već dugo spojene zasebnim kabelima na napajanje, bez obzira na matičnu ploču. Najnoviji modeli opremljeni su utikačima sa šest i osam pinova. Često potonji ima odvojivi dio za jednostavno spajanje na manje konektore za napajanje video kartice.

Nadamo se da je nakon pregleda glavnih komponenti napajanja čitateljima već jasno: posljednjih godina dizajn napajanja postao je mnogo složeniji, prošao je modernizaciju i sada zahtijeva kvalificirani pristup i dostupnost posebnih oprema za potpuno sveobuhvatno testiranje. Unatoč općem poboljšanju kvalitete blokova dostupnih prosječnom korisniku, postoje i iskreno neuspješni modeli. Stoga, pri odabiru određene jedinice napajanja za vaše računalo, morate se usredotočiti na detaljne preglede ovih uređaja i pažljivo proučiti svaki model prije kupnje. Uostalom, sigurnost podataka, stabilnost i trajnost komponenata računala u cjelini ovise o napajanju.

Kratki rječnik pojmova

Ukupna snaga- dugotrajna potrošnja energije od strane opterećenja, dopuštena za napajanje bez pregrijavanja i oštećenja. Mjereno u vatima (W, W).

Kondenzator, elektrolit- uređaj za pohranu energije električnog polja. U napajanju se koristi za izglađivanje valova i suzbijanje smetnji u strujnom krugu.

gas- vodič smotan u spiralu, koji ima značajan induktivitet s malim unutarnjim kapacitetom i malim aktivnim otporom. Ovaj element je sposoban pohraniti magnetsku energiju tijekom protoka električne struje i otpustiti je u krug u trenucima velikih padova struje.

Poluvodička dioda- elektronički uređaj koji ima različitu vodljivost ovisno o smjeru toka struje. Koristi se za stvaranje napona jednog polariteta iz izmjeničnog. Za zaštitu od prenapona često se koriste brze vrste dioda (Schottky diode).

Transformator- element od dvije ili više prigušnica namotanih na jednu podlogu, koji služi za pretvaranje sustava izmjenične struje jednog napona u sustav struje drugog napona bez značajnih gubitaka snage.

ATX- međunarodna norma koja opisuje različite zahtjeve za električne, težinu, veličinu i druge karakteristike kućišta i izvora napajanja.

Mreškanje- impulsi i kratki udari napona na dalekovodu. Nastaju zbog rada pretvarača napona.

Faktor snage, KM (PF)- odnos potrošnje djelatne snage iz električne mreže i jalove snage. Potonji je uvijek prisutan kada se struja opterećenja u fazi ne podudara s naponom mreže ili ako je opterećenje nelinearno.

Aktivni CM korekcijski krug (APFC)- impulsni pretvarač u kojem je trenutna potrošnja struje izravno proporcionalna trenutnom naponu u mreži, odnosno ima samo linearni obrazac potrošnje. Ovaj čvor izolira nelinearni pretvarač samog napajanja od napajanja.

Pasivni CM korekcijski krug (PPFC)- pasivna prigušnica velike snage, koja zahvaljujući induktivnosti izglađuje strujne impulse koje troši jedinica. U praksi je učinkovitost takvog rješenja prilično niska.

Mnogi korisnici koji pokušavaju razumjeti strukturu svog računala ne razumiju što je napajanje u računalu. U međuvremenu, ovo je jedan od najvažnijih elemenata u sustavu, bez kojeg niti jedna komponenta neće raditi. Hajde da shvatimo što su napajanja, definiramo njihovu strukturu, vrste, prednosti i nedostatke.

Definicija

Što je napajanje u računalu? Ukratko, ovo je uređaj za pretvaranje izmjeničnog mrežnog napona u istosmjerni za napajanje svih komponenti u jedinici sustava. Konkretno, napajanje opskrbljuje naponom komponente: video karticu, RAM, tvrdi disk, mrežnu karticu, procesor, povezane periferije. Ako su sve te komponente spojene izravno na mrežu od 220 V, jednostavno će izgorjeti. Komponente za rad zahtijevaju napon od 12 ili 24 V (uglavnom), a zadatak napajanja je osigurati potreban napon.

Postoji još jedan zadatak ovog elementa - zaštititi komponente računala od mogućih prenapona. U biti, ovo je izmjenjivač napona koji izgleda kao mala crna kutija s ventilatorom. Instalira se u sistemsku jedinicu i tamo ide mrežni kabel.

Potreban napon

Napajanje računala napaja se iz mreže s naponom od 220 V. Ali u različitim zemljama trenutni napon i njegova frekvencija u mreži mogu varirati. Na primjer, u Rusiji iu većini europskih zemalja mrežni napon je 220/230 V na frekvenciji od 50 Hz. Međutim, u SAD-u mrežni napon je 120 V pri 60 Hz. Australija je također drugačija po tom pitanju - tamo je napon 240 V/50 Hz. Slijedom toga, prilikom kreiranja napajanja uzimaju se u obzir mrežni parametri zemlje u koju se planiraju isporuke. Odnosno, ako u Rusiju donesete napajanje kupljeno u SAD-u, najvjerojatnije neće raditi.

Postoje i univerzalna napajanja s posebnim regulatorom napona. Odnosno, na jedinici možete postaviti vrijednost mrežnog napona, a uređaj će joj se samostalno prilagoditi.

Ako se računalo ne uključi kada pritisnete tipku za napajanje, prvo trebate potražiti razlog u jedinici i, ako je potrebno, zamijeniti je. Nažalost, jeftini modeli kojima je rusko tržište danas preplavljeno prečesto se kvare.

Napajanje računala PSU

Danas postoji mnogo različitih jedinica koje mogu isporučiti snagu u velikom rasponu. U modernim prijenosnim računalima snaga može varirati u rasponu od 25-100 W. Što se tiče osobnih računala, ovdje, ovisno o potrošnji energije komponenti, možete koristiti napajanje od 2000 W.

Postoje glasine među korisnicima da što je snažniji blok, to bolje, iako to zapravo nije sasvim točno. Ne treba svaki korisnik tako moćan i skup uređaj. Ako bolje razmislite, kupnja skupog i snažnog napajanja za slabo računalo je gubitak novca ne samo pri kupnji same jedinice, već i tijekom rada, jer će potrošiti puno viška električne energije.

Međutim, danas su na policama trgovina dostupni uglavnom uređaji snage 400-500 W. Snaga takvih komponenti sasvim je dovoljna za napajanje standardnog računala s dobrim hardverom. Ali oni nisu sposobni osigurati stabilan rad moćnog računala za igre.

Vrste i razlike BP

Sada kada razumijemo što je napajanje u računalu, možemo razgovarati o njihovim vrstama i karakterističnim značajkama. Danas postoje pulsne i transformatorske jedinice. Svaka vrsta ima svoje prednosti i nedostatke, koje treba detaljnije razmotriti.

Transformator

Ovo je najčešći tip i onaj koji se najčešće prodaje. Većina modernih sustava praktički ne koristi sličan uređaj za napajanje računala, koji je predstavljen sljedećim elementima:

1. Transformator.
2. Ispravljač.
3. Mrežni filter.

Jedan od tih blokova prikazan je na slici ispod.

Princip rada

Načelo rada takvog uređaja je relativno jednostavno: kroz primarni namot, transformator prima mrežni napon. Zatim se uz pomoć ispravljača izmjenična višesmjerna struja pretvara u istosmjernu i jednosmjernu. U ovom slučaju mogu se koristiti različiti ispravljači: jednovalni ili puni val. U svakom slučaju koriste se diodni mostovi koji se sastoje od:

1. Dvije diode - u prvom tipu.
2. Četiri diode - u drugom tipu.

Upotreba dva elementa u ispravljaču tipična je za BC s dvostrukim naponom ili u trofaznim uređajima.

Mrežni filtar u jedinici napajanja računala je obični kondenzator velikog kapaciteta. Izglađuje valovitost struje, zbog čega se komponente opskrbljuju relativno čistom i ravnomjernom strujom.

Također, umjesto konvencionalnih transformatora, unutar takvih blokova mogu se koristiti automatski uređaji.

Rad transformatorskih izvora napajanja

Da biste detaljnije razumjeli što je napajanje u računalu i kako rade, morate imati barem osnovno znanje o zakonima elektrotehnike. Dimenzije transformatorskih izvora napajanja izravno ovise o dimenzijama transformatora koji se koriste unutra. Dimenzije uređaja izračunavaju se pomoću formule:

U ovoj formuli:

1. N je broj zavoja po 1 V napona;
2. f - frekvencija struje (izmjenična);
3. B je indukcija magnetskog polja koja se stvara u magnetskom krugu;
4. S je površina poprečnog presjeka magnetskog kruga.

Stoga, što više zavoja i presjeka žice, to će transformator biti veći. To podrazumijeva povećanje dimenzija samog bloka. Međutim, ako se smanji presjek žice, tada će se morati povećati broj zavoja (N), što u kompaktnim transformatorima neće biti moguće. Ako je transformator male snage, tada mnogi zavoji s malim poprečnim presjekom neće utjecati na rad samog napajanja, jer će struja u takvim uređajima biti mala. Međutim, kako snaga raste, struja će se povećati, što će rezultirati rasipanjem toplinske snage.

Posljedično, 50 Hz transformatorska napajanja mogu biti samo velika i teška. Takvi uređaji su nepraktični za korištenje u modernim računalima zbog svoje težine i dimenzija, kao i niske učinkovitosti.

Međutim, postoje i pozitivni aspekti: pouzdanost i jednostavnost, jednostavnost popravka (svi elementi se lako mijenjaju u slučaju kvara), nedostatak radio smetnji.

Preklopni izvori napajanja

Ovi uređaji koriste druga dizajnerska rješenja za povećanje frekvencije struje. Ispod je klasično napajanje ove vrste.

Slično napajanje radi na sljedeći način:

1. Izmjenična struja iz mreže ulazi u uređaj, ispravlja se i postaje konstantna.
2. Istosmjerna struja se pretvara u frekvencijske impulse.
3. Ti se impulsi šalju u transformator. Ako je osigurana galvanska izolacija, pravokutni impulsi se dovode do izlaznog niskopropusnog filtra.

Imajte na umu da postoje temeljne razlike između ove dvije vrste napajanja. Konkretno, pulsirajuće imaju sljedeće značajke:

1. Povećanjem frekvencije struje povećava se učinkovitost transformatora.
2. Zahtjevi za poprečni presjek jezgre su minimalni.
3. Sposobnost stvaranja kompaktnih i laganih izvora napajanja ugradnjom učinkovitih i malih transformatora.
4. Korištenje negativne povratne sprege omogućuje stabilizaciju izlaznog napona, što će pozitivno utjecati na stabilnost svih komponenti i sustava u cjelini.

Prednosti prekidačkih izvora napajanja

1. Visoka učinkovitost, koja doseže 92-98%.
2. Mala težina i dimenzije.
3. Pouzdanost.
4. Sposobnost rada u širokom frekvencijskom rasponu. Ista pulsna jedinica može raditi u različitim zemljama svijeta.
5. Zaštita od kratkog spoja.
6. Niska cijena.

1. Slabo održavanje. Ako se obična transformatorska jedinica može lako popraviti zamjenom gotovo bilo kojeg elementa na ploči, tada je s pulsnim uređajem sve složenije. Stoga se prerada računalnog napajanja pulsnog tipa smatra teškim zadatkom. Popravci u radionici mogu biti skupi.
2. Emisija visokofrekventnih smetnji.

Sada smo saznali što je napajanje u računalu i kako rade. Trenutno se na tržištu prodaju uglavnom pulsni uređaji, a transformatorski uređaji praktički nedostaju.

Kako provjeriti napajanje računala?

Ako se računalo ne uključuje, problem može biti u napajanju. Za provjeru uređaja potreban nam je multimetar. Dakle, prije nego što provjerite ispravnost napajanja računala, morate odspojiti sve komponente i samo napajanje. Zatim uzmemo običnu spajalicu, izravnamo je u obliku slova U. Uzmimo 20/24 pinski konektor (najveći) i pomoću naše spajalice zatvorimo crne i zelene kontakte. S obzirom na to da će vam prsti dodirivati ​​metal, morate provjeriti je li napajanje isključeno iz utičnice.

Sada spustite spajalicu i uključite napajanje u utičnicu. Ako se ventilator počne okretati kada je uređaj uključen, to znači da radi.

Sada morate izmjeriti napon na konektorima. Ovisno o modelu napajanja, napon na priključcima može malo varirati. Stoga u uputama (ili na Internetu) morate pronaći informacije o tome koji bi parametri napona trebali biti na različitim priključcima i izmjeriti ih multimetrom. Ako se parametri razlikuju od normalnih, to znači da nešto nije u redu s napajanjem.

Sva moderna računala koriste ATX napajanje. Prethodno su korišteni AT standardni izvori napajanja, nisu imali mogućnost daljinskog pokretanja računala i nekih sklopnih rješenja. Uvođenje novog standarda također je bilo povezano s izdavanjem novih matičnih ploča. Računalna tehnologija se ubrzano razvijala i razvija, pa postoji potreba za poboljšanjem i proširenjem matičnih ploča. Ovaj standard je uveden 2001. godine.

Pogledajmo kako radi ATX napajanje računala.

Raspored elemenata na ploči

Prvo pogledajte sliku, na njoj su označene sve jedinice napajanja, a zatim ćemo se ukratko osvrnuti na njihovu namjenu.

I ovdje je dijagram električnog kruga, podijeljen u blokove.

Na ulazu napajanja nalazi se filtar elektromagnetskih smetnji koji se sastoji od induktora i kondenzatora (1 blok). Jeftini izvori napajanja možda ga nemaju. Filtar je potreban za suzbijanje smetnji u mreži napajanja koje proizlaze iz rada.

Sva sklopna napajanja mogu pogoršati parametre napojne mreže, u njoj se pojavljuju neželjene smetnje i harmonici koji ometaju rad radio odašiljačkih uređaja i drugo. Stoga je prisutnost ulaznog filtra vrlo poželjna, ali drugovi iz Kine ne misle tako, pa štede na svemu. Ispod vidite napajanje bez ulazne prigušnice.

Zatim se mrežni napon dovodi preko osigurača i termistora (NTC), koji je potreban za punjenje kondenzatora filtera. Nakon diodnog mosta postavlja se još jedan filtar, obično par velikih; budite oprezni, na njihovim stezaljkama ima puno napona. Čak i ako je napajanje isključeno iz mreže, prvo ih ispraznite otpornikom ili žaruljom sa žarnom niti prije nego što dodirnete ploču rukama.

Nakon filtra za izglađivanje, napon se dovodi u prekidački krug napajanja, na prvi pogled je složen, ali u njemu nema ništa suvišno. Prije svega, napaja se izvor napona u stanju pripravnosti (blok 2), može se napraviti pomoću autooscilatora ili možda na PWM kontroleru. Obično - krug pretvarača impulsa na jednom tranzistoru (pretvarač s jednim ciklusom), na izlazu, nakon transformatora, postavlja se linearni pretvarač napona (KRENK).

Tipični krug s PWM kontrolerom izgleda otprilike ovako:

Ovdje je veća verzija kaskadnog dijagrama iz danog primjera. Tranzistor se nalazi u autooscilatorskom krugu, čija radna frekvencija ovisi o transformatoru i kondenzatorima u njegovom ožičenju, izlaznom naponu o nominalnoj vrijednosti zener diode (u našem slučaju 9V), koja igra ulogu povratne veze ili element praga koji šuntira bazu tranzistora kada se postigne određeni napon. Dodatno je stabiliziran na razinu od 5 V serijskim linearnim integriranim stabilizatorom L7805.

Napon u stanju mirovanja potreban je ne samo za generiranje signala za uključivanje (PS_ON), ​​već i za napajanje PWM kontrolera (blok 3). ATX računalna napajanja najčešće su izgrađena na TL494 čipu ili njegovim analozima. Ovaj blok je odgovoran za kontrolu tranzistora snage (blok 4), stabilizaciju napona (koristeći povratnu vezu) i zaštitu od kratkog spoja. Općenito, 494 se vrlo često koristi u pulsnoj tehnologiji; također se može naći u snažnim napajanjima za LED trake. Ovdje je njegov pinout.

Ako planirate koristiti napajanje računala, na primjer, za napajanje LED trake, bit će bolje ako malo opteretite vodove od 5V i 3,3V.

Zaključak

ATX napajanja izvrsna su za napajanje amaterskih radio dizajna i kao kućni laboratorijski izvor. Prilično su snažni (od 250, a moderni od 350 W), a mogu se naći na sekundarnom tržištu za sitne pare, prikladni su i stari AT modeli, za njihovo pokretanje samo trebate zatvoriti dvije žice koje su išle na gumb jedinice sustava, PS_On signala nema.

Ako namjeravate popraviti ili obnoviti takvu opremu, ne zaboravite na pravila sigurnog rada s strujom, da na ploči postoji mrežni napon i da kondenzatori mogu dugo ostati napunjeni.

Uključite nepoznate izvore napajanja kroz žarulju kako ne biste oštetili ožičenje i tragove tiskane pločice. Ako imate osnovno znanje o elektronici, mogu se pretvoriti u snažan punjač za automobilske akumulatore ili. Da biste to učinili, mijenjaju se povratni krugovi, modificiraju se izvor napona u stanju mirovanja i krugovi za pokretanje jedinice.

Trenutno se praktički ne koristi.

• Napon -5 V koristilo je samo ISA sučelje, a zbog praktične odsutnosti ovog sučelja na modernim matičnim pločama, žica -5 V nedostaje u novim izvorima napajanja.
• Napon -12 V potreban je samo za potpunu implementaciju standarda RS-232 serijskog sučelja, stoga ga također često nema.

Matična ploča koristi napone pripravnosti ±5, ±12, +3,3, +5 V. Za tvrde diskove, optičke pogone i ventilatore koriste se samo naponi +5 i +12 V.

Moderne elektroničke komponente koriste napon napajanja ne veći od +5 volti. Najjači potrošači energije, poput video kartice, središnjeg procesora, sjevernog mosta, povezani su preko sekundarnih pretvarača koji se nalaze na matičnoj ploči ili video kartici, a napajaju se iz krugova +5 V i +12 V.

Za napajanje najjačih potrošača koristi se napon +12 V. Dijeljenje napona napajanja na 12 i 5 V preporučljivo je kako za smanjenje struja duž vodiča tiskane ploče tako i za smanjenje gubitaka energije na izlaznim ispravljačkim diodama napajanja.

Napon +3,3 V u napajanju formira se iz napona +5 V, pa stoga postoji ograničenje ukupne potrošnje energije od ±5 i +3,3 V.

U većini slučajeva koristi se sklopno napajanje, izrađeno prema krugu polumosta (push-pull). Napajanja s transformatorima za pohranu energije (flyback krug) prirodno su ograničena u snazi ​​dimenzijama transformatora i stoga se mnogo rjeđe koriste.

Uređaj (strujni krug)

Napajanje sklopnog računala (ATX) s uklonjenim poklopcem: A - ulaz diodni ispravljač, vidljivo ispod ulazni filter; B - ulaz kondenzatori za izglađivanje, radijator je vidljiv s desne strane tranzistori visokog napona; C- pulsni transformator, desno je vidljiv niskonaponski radijator diodni ispravljači; D- grupna stabilizacijska prigušnica; E- kondenzatori izlaznog filtera

Široko korišten prekidački krug napajanja sastoji se od sljedećih dijelova:

Ulazni krugovi

• Zasebno napajanje male snage koje proizvodi +5 V stanje mirovanja mat. ploče i +12 V za napajanje pretvaračkog čipa samog UPS-a. Obično se izrađuje u obliku flyback pretvarača koji koristi diskretne elemente (bilo s grupnom stabilizacijom izlaznih napona preko optokaplera plus podesive zener diode TL431 u OS krugu, ili linearnih stabilizatora 7805/7812 na izlazu) ili (na vrhu modeli) na mikro krugu tipa TOPSwitch.

Konverter

• Polu-mostni pretvarač baziran na dva bipolarna tranzistora
• Krug za upravljanje pretvaračem i zaštitu računala od prekomjernog/niskog napona napajanja, obično na specijaliziranom mikro krugu (TL494, UC3844, KA5800, SG6105, itd.).
• Pulsni visokofrekventni transformator, koji služi za generiranje potrebnih napona, kao i za galvansku izolaciju strujnih krugova (ulaz od izlaza, a po potrebi i izlaz jedan od drugog). Vršni naponi na izlazu visokofrekventnog transformatora proporcionalni su ulaznom naponu napajanja i znatno premašuju potrebni izlaz.
• Krug povratne veze, koji održava stabilan napon na izlazu napajanja.
• Pokretač napona PG (Power Good, "napon je normalan"), obično na zasebnom operacijskom pojačalu.

Izlazni krugovi

• Izlazni ispravljači. Pozitivni i negativni naponi (5 i 12 V) koriste iste izlazne namotaje transformatora, s različitim smjerovima uključivanja ispravljačkih dioda. Da bi se smanjili gubici, pri velikoj potrošnji struje, kao ispravljači koriste se Schottky diode koje imaju mali prednji pad napona.
• Prigušnica za stabilizaciju izlazne grupe. Induktor izglađuje impulse pohranjujući energiju između impulsa iz izlaznih ispravljača. Njegova druga funkcija je preraspodjela energije između krugova izlaznog napona. Dakle, ako se potrošnja struje u bilo kojem kanalu poveća, što smanjuje napon u ovom krugu, grupna stabilizacijska prigušnica, poput transformatora, smanjit će napon u drugim krugovima. Povratni krug će detektirati smanjenje izlaznih krugova, povećati ukupnu opskrbu energijom i vratiti potrebne vrijednosti napona.
• Kondenzatori izlaznog filtera. Izlazni kondenzatori, zajedno sa grupnom stabilizacijskom prigušnicom, integriraju impulse, čime se dobivaju potrebne vrijednosti napona, koje su znatno niže od napona iz izlaza transformatora.
• Jedan (po liniji) ili nekoliko (nekoliko linija, obično +5 i +3,3) otpornika opterećenja od 10-25 Ohma kako bi se osigurao siguran rad u praznom hodu.

Prednosti takvo napajanje:

• Jednostavan i vremenski testiran dizajn sklopa sa zadovoljavajućom kvalitetom stabilizacije izlaznog napona.
• Visoka učinkovitost (65-70%). Glavni gubici nastaju u prijelaznim procesima, koji traju znatno kraće od stacionarnog stanja.
• Male dimenzije i težina, kako zbog manjeg stvaranja topline na upravljačkom elementu, tako i zbog manjih dimenzija transformatora, zbog činjenice da potonji radi na višoj frekvenciji.
• Manja potrošnja metala, što snažna sklopna napajanja čini jeftinijima od transformatorskih, unatoč većoj složenosti
• Mogućnost povezivanja širokog raspona napona i frekvencija, ili čak istosmjerne struje, na mrežu. Zahvaljujući tome, moguće je objediniti opremu proizvedenu za različite zemlje svijeta, a time i smanjiti njezine troškove tijekom masovne proizvodnje.

Mane polumostno napajanje s bipolarnim tranzistorima:

Standardi

AT (zastarjelo)

U izvorima napajanja za računala u obliku faktora, prekidač napajanja prekida strujni krug i obično se nalazi na prednjoj ploči kućišta s odvojenim žicama; Uopće ne postoji rezervno napajanje s odgovarajućim krugovima. Međutim, gotovo sve AT+ATX matične ploče imale su izlaz za kontrolu napajanja, a napajanja su, ujedno, imala i ulaz koji je omogućavao AT matičnoj ploči da njime upravlja (pali i gasi).

AT standardno napajanje povezano je s matičnom pločom pomoću dva šesteropinska konektora koji se uključuju u jedan 12-pinski konektor na matičnoj ploči. Raznobojne žice idu na konektore iz napajanja, a ispravna veza je kada se kontakti konektora s crnim žicama skupljaju u središte konektora matične ploče. Pinout AT konektora na matičnoj ploči je sljedeći:

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	-
PG	prazan	+12V	-12V	Općenito	Općenito	Općenito	Općenito	-5 V	+5 V	+5 V	+5 V

ATX (moderno)

Za 24-pinski ATX konektor, posljednja 4 pina mogu se ukloniti kako bi se osigurala kompatibilnost s 20-pinskom utičnicom na matičnoj ploči

Zahtjevi za +5 VDC su povećani - sada napajanje mora opskrbljivati ​​strujom od najmanje 12 A (+3,3 VDC - 16,7 A, respektivno, ali ukupna snaga ne smije prelaziti 61 W) za tipičan sustav potrošnje energije od 160 W . Otkrivena je nepravilnost u izlaznoj snazi: prije je glavni kanal bio +5 V, sada su diktirani zahtjevi za minimalnom strujom od +12 V. Zahtjevi su bili zbog daljnjeg povećanja snage komponenti (uglavnom video kartica), čije zahtjeve ne mogu zadovoljiti +5 V linije zbog vrlo velikih struja u ovoj liniji.

PSU / priključci za napajanje

Pinout SATA konektora

ATX PS 12V konektor (P4 konektor napajanja)

Jedan od dva šestopinska AT konektora napajanja

• 20-pinski glavni konektor napajanja +12V1DCV koristio se s prvim ATX matičnim pločama, prije pojave PCI-Express matičnih ploča.

24-pinski konektor za napajanje matične ploče ATX12V 2.x
(20-pinski nema zadnja četiri: 11, 12, 23 i 24)

Boja	Signal	Kontakt	Kontakt	Signal	Boja
naranča	+3,3 V	1	13	+3,3 V	naranča
				+3,3 V osjećaj	Smeđa
naranča	+3,3 V	2	14	−12 V	Plava
Crno	Zemlja	3	15	Zemlja	Crno
Crvena	+5 V	4	16	Uključite napajanje	zelena
Crno	Zemlja	5	17	Zemlja	Crno
Crvena	+5 V	6	18	Zemlja	Crno
Crno	Zemlja	7	19	Zemlja	Crno
Sivo	Snaga dobra	8	20	−5 V	Bijela
ljubičica	+5 VSB	9	21	+5 V	Crvena
Žuta boja	+12 V	10	22	+5 V	Crvena
Žuta boja	+12 V	11	23	+5 V	Crvena
naranča	+3,3 V	12	24	Zemlja	Crno
Pin 20 (i bijela žica) koristi se za osiguranje −5 VDC u verzijama ATX i ATX12V prije 1.2. Ovaj napon je izboran već u verziji 1.2 i potpuno je odsutan u verzijama 1.3 i starijim.
U verziji s 20 pinova, desni pinovi su označeni brojevima od 11 do 20.
Narančasta žica od +3,3 VDC i smeđa slavina od +3,3 V spojena na pin 13 debljine su 18 AWG; svi ostali - 22 AWG

Također na jedinici napajanja nalaze se:

Učinkovitost - “80 PLUS”

Vanjske slike
Crtež napajanja FSP600-80GLN
	Montažni crtež PSU FSP600-80GLN u PDF formatu

Proizvođači napajanja za računala

• Cooler Master
• Corsair

vidi također

Bilješke

1. u skladu sa zahtjevima zakonodavstva zemalja o elektromagnetskom zračenju, u Rusiji - zahtjevima SanPiN 2.2.4.1191-03 2.2.4.1191-03.htm „Elektromagnetska polja u industrijskim uvjetima, na radnom mjestu. Sanitarna i epidemiološka pravila i propisi"
2. B.Yu. Semenov Energetska elektronika: od jednostavnog do složenog. - M.: SOLOMON-Press, 2005. - 415 str. - (Inženjerska biblioteka).
3. Pri vršnom opterećenju +12 VDC, raspon izlaznog napona od +12 VDC može fluktuirati unutar ± 10.
4. Minimalna razina napona je 11,0 VDC tijekom vršnog opterećenja na +12 V2DC.
5. Brzina zatvarača u rasponu potrebna je za glavni konektor napajanja matične ploče i S-ATA konektor za napajanje.
6. Ukupna snaga duž vodova +3,3 VDC i +5 VDC ne smije prelaziti 61 W
7. Ukupna snaga duž vodova +3,3 VDC i +5 VDC ne smije prelaziti 63 W
8. Ukupna snaga duž vodova +3,3 VDC i +5 VDC ne smije prelaziti 80 W

Interijer jedinica za napajanje(napajanje) dizajniran je za pretvaranje mrežnog napona u oblik koji može koristiti računalo. Ima važnu ulogu u sljedećim aspektima MS-a:

• Stabilnost: Visokokvalitetno napajanje s dovoljnom snagom osigurat će godine stabilnog rada računala. S druge strane, napajanje niske kvalitete s nedovoljnom snagom može učiniti rad na računalu mukom, stvarajući probleme koje je teško dijagnosticirati. Dovoljno je reći da je trošak napajanja otprilike 2-3% cijene osobnog računala, a problemi s napajanjem i hlađenjem čine oko trećinu svih problema koji se javljaju na osobnom računalu.
• Hlađenje: Napajanje sadrži glavni ventilator, koji kontrolira protok zraka u kućištu računala. Naravno, ovaj ventilator je glavna komponenta rashladnog sustava računala.
• Ekonomičan: Nova napajanja rade zajedno sa softverom za smanjenje potrošnje energije tijekom razdoblja neaktivnosti.
• Mogućnost PC proširenja: Snaga napajanja jedan je od čimbenika koji određuju mogućnost dodavanja novih pogona na osobno računalo ili nadogradnju na jaču matičnu ploču ili procesor.

Funkcije napajanja i signali

Glavna funkcija napajanja je vrlo jednostavna: pretvoriti mrežni napon u oblik koji računalo može koristiti. Međutim, mora osigurati nekoliko različitih napona, kao i neke dodatne signale koje matična ploča koristi.

Pretvaranje AC u DC

U električnoj mreži radi naizmjenična struja(izmjenična struja - AC), a potreban je za napajanje računala D.C.(istosmjerna struja - DC). Stoga je glavna funkcija napajanja pretvaranje izmjenične struje u istosmjernu. Štoviše, napajanje mora osigurati više razina istosmjernog napona koje zahtijevaju različite komponente računala.

Iako gotovo svi kućanski uređaji rade na standardnu ​​izmjeničnu struju, neki uređaji u kući rade na istosmjernu struju. Primjeri uključuju telefonske sekretarice, audio opremu, au svijetu računala pisače, modeme i druge periferne uređaje. Znakovi upotrebe istosmjerne struje unutar uređaja su mogućnost rada na baterije i prisutnost napajanja. Ovi mali uređaji s električnim utikačem i utičnicom za aparate obično se nazivaju AC adapteri(AC adapteri). Zapravo, ovi adapteri su AC-DC pretvarači.

Postoji značajna razlika u odnosu na AC adaptere i PC napajanje. Adapteri su linearni izvori napajanja(linearna napajanja) i u njima se više od 50% energije troši na toplinu. Doista, mnogi takvi adapteri se zagrijavaju, što se može provjeriti rukom. Takva neučinkovitost je prihvatljiva za adaptere male snage, ali je neprihvatljiva za napajanje za računala.

Umjesto linearnog sklopa, RS koristi prekidački izvori napajanja(preklopna napajanja). Potpuna rasprava o krugovima takvih jedinica prilično je duga, a kratak opis ide otprilike ovako: prekidačko napajanje koristi tranzistorsku sklopku i zatvorenu povratnu petlju za proizvodnju stabiliziranog istosmjernog izlaznog napona bez obzira na opterećenje, a snaga potrošeno iz mreže troši se samo u opterećenju.

Glavna prednost prekidačkog napajanja je njegova veća učinkovitost u usporedbi s linearnim krugom (ne zaboravite da računalo troši stotine vata). Druga prednost je što se stvorena toplina raspršuje rashladnim sustavom. Glavni nedostatak ove vrste napajanja je taj što proces pretvorbe generira visokofrekventne signale koji utječu na druge uređaje (unutar ili izvan računala). Stoga je PC napajanje uvijek zatvoreno u metalnom kućištu koje služi kao zaslon.

Faktor snage Faktor snage uređaja je omjer stvarne snage koju koristi uređaj i umnoška ulazne struje i napona. Tradicionalni izvori napajanja imaju faktor snage od približno 0,6 do 0,7. Važan je za izračun snage neprekidnog napajanja (UPS).

Standardni izlazni naponi

Nekoliko napona se koristi za napajanje različitih komponenti računala. Tijekom 20-godišnje povijesti MS-a, bazni naponi ostali su nepromijenjeni, ali neki su nestali, a pojavilo se nekoliko novih. Napajanje stvara sve potrebne napone, čija snaga ovisi o modelu. Proizvodi uglavnom pozitivne napone, iako ima i negativnih napona.

Količina struje na svakoj naponskoj razini je važna jer utječe na određivanje sposobnosti napajanja da osigura dovoljno energije za računalo. Evo nekoliko informacija o različitim naponima koje proizvode moderni izvori napajanja:

• -12V: Ovaj se napon koristi u nekim krugovima serijskih priključaka čija pojačala zahtijevaju -12 V i +12 V. Nije potreban u nekim novijim računalima. Većina izvora napajanja proizvodi -12 V radi kompatibilnosti sa starijim hardverom, a trenutno opterećenje je obično manje od 1 A.
• -5V: Još jedan arhaični napon koji se koristio u starim računalima za kontrolere disketa i druge kartice stare ISA sabirnice. Obično se generira radi kompatibilnosti sa starijim hardverom, a trenutno opterećenje obično ne prelazi 1 A. U napajanjima s faktorom forme SFX ovaj napon se ne generira, budući da računala s napajanjem s faktorom forme SFX rade nemaju utore za ISA sabirnicu.
• 0V: Ovo je uzemljenje (zajedničko) električnog sustava RS. Signali uzemljenja iz izvora napajanja koriste se za dovršavanje krugova s ​​drugim naponima. Oni daju referencu za mjerenje preostalih napona.
• +3,3 V: Nova razina napona za moderna napajanja, koja je dostupna u osobnim računalima s faktorima forme ATX/NLX, SFX i WTX. U početku je najniži napon za procesor, memoriju i druge sklopove na matičnoj ploči bio +5 V. Počevši od druge generacije Pentium procesora, niži napon od +3,3 V korišten je za napajanje kako bi se smanjilo stvaranje topline. Zbog toga su se pojavile matične ploče pretvarači napona(regulatori napona) za dobivanje +3,3 V od +5 V. Sada ovaj napon stvara sam izvor napajanja i koristi se za procesor, neke vrste sistemske memorije, AGP video kartice i druge sklopove.
• +5 V: Starija računala koristila su ovaj napon za matičnu ploču, procesor i većinu ostalih komponenti računala. Sada je došlo do pomaka na +3,3 V, ali matična ploča i mnoge njezine komponente i dalje koriste +5 V.
• +12 V: Ovaj napon prvenstveno je namijenjen za pogonske motore, ali i za ventilatore i druge vrste rashladnih uređaja. Ne koristi se na matičnoj ploči, već se šalje u utore sistemske sabirnice za sve kartice koje to zahtijevaju. Naravno, pogoni su povezani izravno na napajanje preko svojih konektora.

Snaga Dobar signal

Kada je računalo uključeno, stabilizirani naponi na izlazu napajanja formiraju se za otprilike pola sekunde. Kako bi spriječio nestabilne razine napona računala, napajanje šalje poseban signal matičnoj ploči pod nazivom "Power Good", "Power OK" ili "PWR OK". Ovaj signal javlja se nakon internog testiranja napajanja i pokazuje da se napajanje može koristiti. Dok se ovaj signal ne primi, matična ploča ne pokreće računalo.

Osim toga, napajanje ponekad uklanja signal Power Good, na primjer zbog prenapona u mreži. Kada se mrežni napon ponovno uspostavi, ponovno se šalje signal Power Good koji resetira računalo. Ako mrežni napon nestane dulje od 15 sekundi, napajanje se isključuje.

Razina signala Power Good je +5 V s tolerancijom od 1 V u oba smjera. Sva napajanja generiraju ovaj signal i za većinu je određen vremenski interval njegove odgode nakon uključivanja računala.

Dodatni signali

Neki izvori napajanja definiraju dodatne signale uz standardne izlazne napone i signal Power Good. Razmatraju se mnogi od dodatnih signala neobavezan(neobavezno) za faktor oblika. U praksi to znači da ti signali nedostaju u mnogim napajanjima, pogotovo jeftinim. No ipak, visokokvalitetna napajanja ih imaju i korisno je znati što znače.

Bilješka: Da bi dodatni signali funkcionirali, mora ih podržavati matična ploča. To obično znači da ima posebnu utičnicu za dovod ovih signala iz napajanja.

Sljedeći dodatni signali definirani su za faktore oblika ATX/NLX:

• Dostupnost +3,3 V (+3,3 V Sense): Ovaj signal se koristi za otkrivanje napajanja +3,3 V naponske razine na matičnoj ploči. Omogućuje napajanju fino podešavanje izlaza od +3,3 V u slučaju prekomjernog pada napona između napajanja i komponenti (osobito procesora) koje koriste +3,3 V.
• Obožavatelj: Ovaj upravljački signal ventilatora omogućuje matičnoj ploči kontrolu brzine ventilatora napajanja. Kada je razina FanC signala manja od 1 V, ventilator se isključuje. Kako se razina povećava, ventilator se okreće brže, a kada je razina FanC signala veća od 10,5 V, ventilator se okreće punom brzinom. Ovaj signal se može koristiti za isključivanje ventilatora kada je računalo u stanju mirovanja ili isključenja. Također vam omogućuje povećanje ili smanjenje brzine ventilatora ovisno o temperaturi unutar kućišta računala.
• FanM: Signal monitora ventilatora omogućuje matičnoj ploči da prati trenutnu brzinu ventilatora napajanja. Konkretno, može se koristiti za obavještavanje korisnika o kvaru glavnog ventilatora za hlađenje u napajanju.
• 1394V i 1394R: Ova dva signala daju odvojeni, neregulirani napon za IEEE-1394 ("FireWire") periferne uređaje. Ovaj napon ne koristi matična ploča.

Za faktor SFX formata definiran je samo jedan dodatni signal "Fan ON/OFF", koji je ekvivalentan signalu "FanC" faktora ATX formata koji je prethodno razmatran.

Format WTX ima nekoliko dodatnih signala. Među njima su stari +3,3 V Sense, FanC i FanM signali, kao i nekoliko novih:

• Pasivni način rada (mirovanje): Prebacuje napajanje u pasivni način rada ("hibernacija"). Koristi se za uštedu energije i koristi se zajedno sa signalom za uključivanje.
• +3,3 V AUX: Ovo je signal pripravnosti od +3,3 V, sličan signalu stanja pripravnosti od +5 V definiranom za standard ATX "Soft Power".
• Dostupnost +5 V (+5 V Sense): Sličan +3,3 V Sense, ali dizajniran za +5 V. WTX faktor oblika također nudi odvojene uzemljene vodove (zvane povratne) za vodove prisutnosti napona.

Komponente napajanja

Specifično "punjenje" napajanja ovisi o njegovom faktoru oblika i značajkama dizajna, ali većina izvora napajanja ima iste općenite vanjske i unutarnje komponente.

Upozorenje: Opasni visoki naponi djeluju unutar izvora napajanja. Mogu se otvoriti samo nakon posebne obuke. Čak i kada je napajanje isključeno, opasni naponi mogu ostati prisutni neko vrijeme.

Kućište i poklopac

Svaki PC napajanje je zatvoreno u metalnom kućištu i ima metalni poklopac. Poklopac je obično pričvršćen vijcima i može se ukloniti. Kućište napajanja, poput kućišta računala, obavlja nekoliko funkcija.

Kućište izolira unutarnje komponente napajanja od ostatka računala. Konkretno, sprječava emisije smetnji tipične za prekidačke izvore napajanja, koje mogu utjecati na komponente unutar i izvan računala. Pojedinačni vlasnici osobnih računala trebali bi napajanje smatrati "crnom kutijom" koja ne zahtijeva servis od njih.

Dizajn kućišta i poklopca je bitan jer utječe na hlađenje komponenti napajanja, a donekle i cijelog PC-a. Kućište ima ventilacijske otvore koji omogućuju ventilatoru da omogući protok zraka kritičnim komponentama napajanja.

Upozorenje: Većina tvrtki će poništiti jamstvo za napajanje (a možda i cijelo računalo) ako korisnik otvori napajanje.

Kabel za napajanje i priključak za adapter

Standardni kabel za napajanje računala (prikazana su oba kraja)

Gotovo sva računala dolaze sa standardnim crnim kabelom za napajanje, koji uključuje jedan kraj (ženski) u napajanje, a drugi (utikač) u strujnu utičnicu. Kabel za napajanje ostao je gotovo nepromijenjen od dana prvih računala. Svi kabeli za napajanje dizajnirani su za spajanje s tri žice.

Upozorenje: Nedostatak uzemljenja čini računalo potencijalno opasnim.

Neka napajanja, osobito starija, imaju "loop-through" konektor na stražnjoj strani u koji možete spojiti kabel za napajanje monitora. U tom slučaju, monitor se uključuje i isključuje pomoću prekidača napajanja računala. Ova je značajka bila dostupna u starijim izvorima napajanja s faktorima forme PC/XT, AT i Baby AT i dopuštala je računalu korištenje samo jedne utičnice. Na slici crveni prekidač u sredini odabire mrežni napon. Zabilježite parametre ulazne struje na desnoj strani.

Bilješka: Napajanje računala ne daje svoje izlazne napone monitoru kada se koristi prolazni konektor. Ovaj konektor je namijenjen samo za uključivanje i isključivanje monitora istovremeno s računalom (i uštedu jedne utičnice).

Prekidač za napajanje

U starijim kućištima PC/XT formata, prekidač za napajanje nalazio se na desnoj strani kućišta. Zapravo, nalazio se u samom napajanju. Ovaj položaj prekidača za napajanje nije bio pogodan za korisnike.

Počevši od AT formata, korišten je daljinski prekidač napajanja koji je kabelom bio spojen na napajanje. Prekidač se obično nalazio na prednjoj strani kućišta.

Kabel daljinskog prekidača ima četiri žice (peta žica za uzemljenje nije obavezna). Jedan par žica (smeđa i plava) išao je na kabel za napajanje na stražnjoj strani napajanja. Drugi par (crno-bijeli) povezivao je sklopku s strujnim krugovima. Kada je uključen, smeđa žica bila je spojena na crnu, a plava na bijelu, tako da se napajanje napajalo mrežnim naponom. Žice su spojene na konektor na prekidaču.

Upozorenje: Smeđe i plave žice koje idu do prekidača napajanja na AT računalima nose 110 V (ili 220 V) kada su spojene na utičnicu, čak i kada je računalo isključeno. Ne možete raditi unutar računala kada je njegov kabel za napajanje spojen u utičnicu.

Upozorenje: Prebacivanje parežice s jedne strane konektora prekidača na drugu neće uzrokovati probleme ako zamijenite crnu žicu sa smeđom, a bijelu s plavom. Međutim, ako slučajno zamijenite crnu žicu s plavom žicom i bijelu žicu sa smeđom žicom, rezultat će biti pregorjeli osigurač, pa čak i dim!

Počevši od ATX/NLX formata, način na koji prekidač za napajanje radi potpuno se promijenio. Umjesto fizičke sklopke spojene na napajanje, moderna računala koriste elektroničku sklopku. Spaja se na matičnu ploču i omogućuje tzv mekana hrana(meka moć). Na primjer, na osobnom računalu s ATX formatom, pritiskom na tipku za napajanje računala ne uključuje se napajanje, već se matičnoj ploči šalje "zahtjev" za uključivanje računala. Kao rezultat toga, dizajn sklopke je pojednostavljen, a kroz vodiče se prenose samo signali niske struje.

Prilikom isključivanja napajanja potrebno je uzeti u obzir jednu značajku "meke moći". Pretpostavimo da računalo radi bez prisustva ljudi. Kada se napajanje isključi, računalo se isključuje. Pustite da se napon napajanja vrati nakon nekoliko sati. Računalo sa starim mehaničkim prekidačem uključuje se odmah čim napajanje počne raditi. Međutim, na računalu s napajanjem koje ima faktor oblika ATX/NLX, SFX ili WTX, napajanje se ne uključuje, čekajući signal s matične ploče. Za pojedinačne korisnike osobnog računala to nije problem, ali ispada da je ozbiljan problem za poslužitelje koji rade bez prisutnosti ljudi. Kako bi riješili ovaj problem, neki visokokvalitetni izvori napajanja uključuju a automatsko ponovno pokretanje(auto-restart), koji uključuje računalo kada detektira obnovu mrežnog napona.

Vanjski birač napona

Napajanja za računala dizajnirana su za mrežne napone od 110 V, 220 V ili oboje. U potonjem slučaju, postoji prekidač (selektor) na stražnjoj strani napajanja koji kontrolira korišteni napon. Skuplja napajanja automatski detektiraju raspoloživi mrežni napon.

Upozorenje: Prije nego što prvi put uključite računalo, morate provjeriti je li vanjski birač napona u ispravnom položaju.

Sklopovi za pretvorbu napona

Komponente napajanja obično se montiraju na tiskanu pločicu. Svi ulazni i izlazni kabeli napajanja spojeni su na ovu ploču. Na slici možete vidjeti svjetlosni blok dolje desno - ovo je hladnjak za hlađenje nekih komponenti. Žice idu do daljinskog prekidača napajanja (mogu se prepoznati po boji).

Unutarnji strujni krugovi obavljaju pretvorbu izmjenične u istosmjernu struju i obavljaju druge funkcije napajanja. U novim izvorima napajanja većina komponenti izrađena je u obliku mikro krugova. Ventilator napajanja služi za hlađenje komponenti.

Priključci za napajanje matične ploče

Veze između napajanja i matične ploče među najvažnijima su u računalu.

Uz njihovu pomoć prenose se naponi napajanja i drugi signali. Računala različitih faktora oblika koriste različite priključke.

Većina žica koje povezuju napajanje i matičnu ploču izrađene su od bakra, koji ima dobru vodljivost i fleksibilnost. Najvažniji parametar žice je njezin presjek, budući da je otpor žice obrnuto proporcionalan površini njezina presjeka. Debljina žica određena je snagom koja se prenosi kroz njih. Većina konektora na matičnim pločama dizajnirana je za nekoliko žica, koje opskrbljuju glavne razine napona.

Promjer (mm) Poprečna površina (sq. mm) Približna najveća struja (A)

U SAD-u debljina žica određena je standardom American Wire Gauge (AWG). Što je manji AWG broj, to je žica veća. Ovi brojevi se kreću od 0 (pa čak i ispod 0) do 50, ali za osobna računala brojevi su obično od 8 do 24. Konektori matične ploče obično koriste brojeve žica AWG 16, 18, 20 ili 22. Tablica s lijeve strane prikazuje ove četiri veličine i njihove parametre. Imajte na umu da brojevi nisu linearno povezani s veličinom žice; na primjer, žica AWG 16 ima poprečni presjek gotovo četiri puta veći od presjeka žice AWG 22. Postoje standardi koji određuju boje izolacije žice kako bi ih lakše prepoznali. Većina proizvođača pridržava se ovih standarda.

Sljedeće ilustracije prikazuju konfiguracije pinova konektora za različite faktore oblika. Svaki dijagram prikazuje pinove na konektoru za napajanje u ispravnom položaju. Boja svake igle odgovara standardnoj boji žice za tu iglu. Izvan pravokutnog obrisa svakog konektora, pokraj pina, prikazana je preporučena veličina AWG za žicu koja odgovara tom pinu i naziv signala ili napona. Imajte na umu da dijagrami Ne skalirano i prikazano sa strane konektora napajanja. Za konektore s dva stupca, odgovarajući konektor matične ploče imat će kontakte u "zrcalnoj slici".

Pogledajmo konektore, počevši od starijih faktora oblika. PC/XT, AT, Baby AT i LPX oblici su svi koristili isti par 6-žilnih konektora koji se nazivaju AT konektori. Tipično su konektori bili označeni "P8" i "P9" (IBM-ovo originalno označavanje) ili "P1" i "P2". (Zapravo, PC/XT nema +5V signal na pinu #2 od P8.)

Najveći problem s tim strujnim konektorima bio je što su bila dva i oba su bila iste veličine i oblika. Oba konektora su imala ključeve, pa ih je bilo nemoguće ubaciti obrnuto, ali ih je bilo moguće pomiješati. U tom slučaju žice za uzemljenje završavaju tamo gdje matična ploča očekuje mrežni napon i obrnuto, što dovodi do katastrofalnih posljedica. Stoga je tehničko osoblje brzo formuliralo sljedeće pravilo: "crne žice zajedno i u sredini."

Glavni priključak za napajanje ATX/NLX (žice AWG 18)

Počevši s ATX/NLX napajanjem, Intel je eliminirao potencijalni rizik od zabune P8/P9 implementacijom glavne veze na jednom mjestu i korištenjem samo različitih oblika za sve druge veze između napajanja i matične ploče. Ovi konektori se nazivaju "ATX Style" konektori. Glavni priključak za napajanje koristi 20-pinski konektor s četvrtastom rupom za pin #1 i okruglim rupama za preostalih 19 pinova.

Osim toga, ATX specifikacija (verzija 2.03) definira dodatni 6-žilni konektor (u konfiguraciji 1x6) i dodatni 6-žilni konektor (u 2x3 konfiguraciji). Dodatni konektor dizajniran je za matične ploče s velikom potrošnjom energije (250 W ili više); sadrži deblje žice (AWG 16) za napone napajanja +3,3 V i +5 V. Za dodatne signale predviđen je opcijski konektor.

Glavni SFX konektor napajanja vrlo je sličan ATX konektoru. Jedina razlika je u tome što nedostaje pin #18, budući da SFX specifikacija ne specificira signal od -5 V. Opcijski SFX konektor sličan je odgovarajućem ATX konektoru, ali daje samo signal za uključivanje/isključivanje ventilatora na pinu #2. Nema dodatnog konektora za SFX napajanje, jer nije predviđeno za značajniju snagu.

Budući da je faktor oblika WTX dizajniran za radne stanice, ima velik broj priključaka za prijenos značajne struje koju stvara napajanje. Stoga WTX napajanja imaju potpuno drugačije sučelje s matičnom pločom. Dva primarna konektora su 24-pinski "primarni" konektor ("P1") i 22-pinski "sekundarni" konektor ("P2"). Unatoč nazivu "opcijski", konektor P2 je zapravo potreban, budući da su svi upravljački signali koncentrirani ovdje.

Uz razmatrane konektore definirana su još tri konektora. Konektor P3 je 8-pinski opcijski konektor (6 pinova se koristi) koji opskrbljuje +12V dodatnim modulima napajanja ili DC-DC pretvaračima za dodatne procesore i/ili memorijske module. Konektori P4 i P5 su 6-pinski opcijski konektori iste namjene (za matične ploče s više procesora).

Bilješka: Uz gore spomenute konektore, novi faktori oblika koji podržavaju "soft power" imaju vezu između prekidača za napajanje na kućištu računala i matične ploče.

Priključci za napajanje pogona

Priključak za tvrdi disk

Napajanje omogućuje izravno napajanje unutarnjih tvrdih diskova, disketa, CD/DVD-ova i drugih pogona pomoću 4-žilnih konektora koji se spajaju na stražnju stranu svakog pogona. Četiri žice su +4 V i +12 V za napajanje i dvije žice za uzemljenje.

Postoje dva glavna stila konektora. Veći konektor, koji se često naziva Molex (prema nazivu tvrtke), ima D-oblik samog konektora i koristi se za većinu internih uređaja za pohranu, uključujući tvrde diskove, CD/DVD, Zip i druge prijenosne medije, kao i kao stariji disketni pogoni. 5,25" pogon Manji konektor, koji se često naziva "mini-utikač", koristi se za 3,5" disketni pogon. Također ima drugačiji ključ od većeg konektora i zapravo je pričvršćen stezaljkom.

Broj priključaka u napajanjima uvelike varira - od 3-4 do desetak. Općenito, što je napajanje snažnije, to ima više priključaka. Kada nema dovoljno priključaka, možete koristiti razdjelnik u obliku slova Y. Takvi se razdjelnici sve više koriste u novijim osobnim računalima, koja ne samo da imaju više diskova, već i više ventilatora i rashladnih uređaja, koji se često spajaju preko strujnog konektora diska. Naravno, razdjelnik u obliku slova Y ne povećava snagu napajanja.

Većina računala dolazi sa samo jednim mini-utikačem jer imaju samo jedan disketni pogon. Ako trebate imati dva mini-utikača, možete koristiti jednostavan adapter za pretvaranje velikog utikača u mali.

Ventilator za napajanje obično ima unutarnji priključak, ali svaki dodatni ventilator zahtijeva konektor pogona. Ventilatori obično ne troše značajnu snagu. RAID pogoni s mogućnošću izmjene bez isključivanja ne koriste konvencionalne konektore za diskove. Pogoni se umeću u posebna ležišta i spajaju preko ugrađenog konektora koji omogućuje uklanjanje pogona tijekom normalnog rada sustava.

Ventilator napajanja

Jedna od važnih komponenti napajanja je ventilator. Već u prvim računalima to je bio glavni izvor hlađenja cijelog računala. Naravno, moderna računala imaju druga sredstva za hlađenje, uključujući dodatne ventilatore i hladnjake(hladnije) procesore, ali ventilator napajanja daje značajan doprinos hlađenju PC-a.

Ventilator se obično nalazi na stražnjoj strani napajanja i za njega postoje posebni otvori. Većina motora ventilatora radi na +12 V; Crveni vodič daje +12 V, a crni vodič uzemljenje.

Većina novih računala ima dodatne ventilatore za bolje hlađenje komponenti računala. Obično se postavljaju na posebna mjesta duž periferije kućišta računala. Standardne veličine ventilatora su 80x80 mm, no dostupni su i ventilatori drugih dimenzija.

Na kvalitetu ventilatora uvelike utječe dizajn motora, a posebno ležajeva motora. Obično se koriste dugotrajni kuglični ležajevi koji pouzdano rade mnogo godina.

Drugi kvalitativni pokazatelj ventilatora je volumen zraka koji se prenosi po jedinici vremena. Obično se daje ova brojka kubičnih stopa u minuti(Cubit Feet per Minute - CFM). Što je veći ovaj pokazatelj, to više radi ventilator. Brzina ventilatora na nekim računalima se kontrolira pomoću signala FanC, FanM i/ili Fan On/Off. Mnoga napajanja također imaju automatsku kontrolu toplinskog ventilatora: brzina ventilatora se povećava ili smanjuje ovisno o unutarnjoj temperaturi napajanja bez intervencije drugih komponenata računala. Slika lijevo prikazuje tihi ventilator (prigušivač zvuka), koji je spojen pomoću konektora disk jedinice.

Po svoj prilici, ventilator napajanja će se pokvariti prije ostalih komponenti. Čest uzrok kvara je ulazak prašine u motor. Prosječno vrijeme između kvarova znatno je smanjeno kada se računalo koristi u prašnjavom ili prljavom okruženju ili zbog dugog intervala između čišćenja računala. Kada ventilator prestane raditi, dolazi do pregrijavanja kako u komponentama samog napajanja tako iu drugim komponentama osobnog računala. Računalo koje je opremljeno FanM signalom za kontrolu ventilatora može otkriti kvar ventilatora i obavijestiti korisnika zvučnim signalom ili isključiti računalo. Pregrijavanje se također može otkriti krugovima za kontrolu temperature unutar kućišta računala.

Čini se da je ventilator jedina komponenta koju može zamijeniti krajnji korisnik (iako se to ne preporučuje zbog potrebe za otvaranjem napajanja). Prilikom zamjene, najbolje je koristiti isti tip ventilatora koji nije uspio. Kako biste izbjegli otvaranje napajanja, možete koristiti vanjski ventilator koji se priključuje izravno u utičnicu. Ovi prilično snažni ventilatori dizajnirani su za poboljšanje unutarnjeg okruženja ventilatora čak i kada radi.

Posljednje pitanje odnosi se na smjer u kojem ventilator napajanja "tjera" zrak. Stara PC/XT, AT, Baby AT i LPX napajanja "tjerala" su zrak iz kućišta računala. Međutim, počevši od procesora Intel 486, procesor je zahtijevao zasebno hlađenje. Kako bi to učinio, Intel je razvio faktor ATX forme, u kojem se smjer zraka mijenja, a napajanje se pomiče na rub kućišta napajanja kako bi se koristio ventilator napajanja i hladio procesor. Naknadno, kada se pokazalo da je procesoru potrebno posebno hlađenje, a ventilator napajanja "vozi" već zagrijani zrak, Intel je smjer (i mjesto) ventilatora učinio izbornim.

Ventilator koji "uvlači" zrak u kućište računala ima izrazitu prednost u odnosu na ventilator koji "gura" zrak van. U drugom slučaju zrak curi kroz sve rupe i pukotine na kućištu, a u prvom ulazi kroz ulaz ventilatora napajanja. Ako umetnete filtar u ovaj otvor, možete dramatično smanjiti dotok prašine i prljavštine u kućište računala.

Osigurač

Neki izvori napajanja dolaze s ugrađenim osiguračem. Mora zaštititi strujni krug napajanja od oštećenja u slučaju preopterećenja. “Pregorjeli” osigurač se može zamijeniti i nakon toga bi napajanje trebalo ispravno raditi. Nažalost, mnogi PC izvori napajanja nemaju osigurače. Osim toga, kod nekih izvora napajanja osigurač je “skriven” unutar kućišta napajanja i da biste ga zamijenili morate otvoriti poklopac napajanja. Stoga se preporuča provjeriti ima li osobno računalo osigurač koji korisnik može zamijeniti.

Faktori oblika napajanja

Koncept faktor oblika Faktor oblika napajanja odnosi se na njegov ukupni dizajn i dimenzije. Faktor oblika napajanja mora odgovarati faktorima oblika kućišta računala i matične ploče. Ne govore puno o faktorima oblika napajanja, budući da su oni obično ugrađeni u kućišta sustava i stoga više govore o faktorima oblika kućišta. Međutim, ova situacija se mijenja kako se sve više pažnje posvećuje napajanjima. Osim toga, napajanja s novim faktorima oblika često mogu raditi s više vrsta kućišta i obrnuto. Ovaj odjeljak sadrži detaljne informacije o faktorima oblika napajanja modernih i starih računala, a također daje njihovu usporednu procjenu.

Format PC/XT

Napajanja prvog IBM PC-a i njegovog nasljednika, IBM PC/XT opremljenog tvrdim diskom, koristila su isti faktor oblika. Ova stolna računala postavila su napajanje na stražnju stranu kućišta s desne strane i koristila prekidač gore/dolje za kontrolu. Podsjetimo, IBM je odlučio napraviti arhitekturu svog PC-a otvoren tako da drugi proizvođači mogu proizvoditi napajanja sličnih oblika i veličina. Kao rezultat, rođen je prvi "standardni" faktor oblika za osobno računalo. Napajanje je imalo dimenzije 222 mm (širina), 100 mm (visina) i 142 mm (dubina).

PC/XT računala isporučivana su samo u desktop verzijama. Sadržali su dva disketna pogona od 5,25" i imali su ograničenu proširivost. IBM/PC napajanje je bilo samo 63 W. PC/XT je uveo tvrdi disk i povećao napajanje na 130 W. Sami izvori napajanja bili su teški i veliki jer su koristio starije komponente. Naravno, napajanja su korištena s kućištima i matičnim pločama koje su imale faktor forme PC/XT. Faktor forme PC/XT napajanja poznat je po paru 6-pinskih konektora na matičnoj ploči, koji imaju ostao u oblicima Baby AT i LPX, kao i 4-žilni konektori za diskovne pogone, koji se i danas koriste. Naravno, ova su računala odavno zastarjela.

AT oblik faktora

Godine 1984. pojavilo se računalo IBM PC/AT, a kratica AT (Advanced Technology) se još uvijek koristi u nekim kontekstima. Cjelokupni fizički dizajn napajanja ovog računala podsjećao je na PC i XT modele, ali zbog malo izmijenjenih dimenzija, vjeruje se da je definirao novi faktor forme. Mnogi proizvođači počeli su proizvoditi AT-kompatibilne sustave, a s njima i napajanja s AT oblikom. Snaga novog napajanja bila je 192 W, a imao je dimenzije 213 mm (širina), 150 mm (visina) i 150 mm (dubina). Napajanje je korišteno s kućištima AT formata, te s matičnim pločama AT i Baby AT formata. Imao je iste konektore na matičnoj ploči i iste konektore za diskove kao PC/XT napajanje.

Faktor AT oblika prvi je put predstavio kućišta u obliku tornja u svijet računala. Napajanje za stolno kućište i toranj iznutra bilo je potpuno isto. Jedina razlika odnosila se na prekidač napajanja. Napajanje stolnog računala koristilo je isti crveni prekidač kao PC i XT, a toranj je po prvi put imao daljinski prekidač napajanja. Upravljačke žice su prolazile kroz istu rupu u kućištu napajanja koja je korištena za žice matične ploče i konektore pogona. Naravno, AT format je sada zastario, iako su mnoga računala još uvijek u upotrebi. Ovaj faktor oblika je nekoliko godina kasnije zamijenjen naprednijim faktorom oblika Baby AT.

Faktor oblika Baby AT

Naziv Baby AT dolazi od činjenice da je ovaj faktor oblika bio manja verzija faktora AT oblika. Imao je istu visinu i dubinu, ali je bio gotovo 2 inča uži. Napajanje se može koristiti u kućištima s Baby AT i AT faktorima pune veličine u kućištima za stolna računala i u tower kućištima. Zapravo, faktor forme Baby AT bio je vrlo popularan deset godina: od 1985. do 1995. značajan dio računala proizveden je u ovom faktoru forme, iako su mnoga od njih koristila i novi faktor forme LPX.

Baby AT napajanja korištena su u stolnim i tower kućištima; razlikovali su se samo u prekidaču za napajanje. Vrlo brzo su se napajanja za tower kućišta počela koristiti u stolnim računalima, budući da je mnogim korisnicima bilo prikladnije imati prekidač za napajanje na prednjoj ploči, a ne na bočnoj strani.

U novim osobnim računalima ovaj faktor oblika zamijenjen je faktorom oblika ATX i drugim faktorima oblika. Međutim, milijuni računala još uvijek rade s Baby AT izvorima napajanja.

Faktor forme LPX

Zajedno s oblikom Baby AT, faktor oblika LPX također je postao široko rasprostranjen (slova LP označavaju niskoprofilni - ravan). Sama LPX napajanja često su nazivana slimline. Glavni cilj u razvoju ovog faktora oblika bio je smanjiti veličinu. Konkretno, visina napajanja je značajno smanjena, što je omogućilo stvaranje kompaktnih potrošačkih računala. Dimenzije napajanja su bile: 150 mm (širina), 86 mm (visina) i 140 mm (dubina). Konektori na LPX napajanju bili su isti kao oni na Baby AT i AT.

Iako nikada nisu priznati kao standard, LPX napajanja su postala de facto standard. Zbog svoje male veličine i praktičnog pravokutnog oblika, široko su korišteni u dječjim AT kutijama, pa čak iu punim veličinama AT kutija. Milijuni ovih izvora napajanja koriste se i danas.

Format ATX (NLX)

Kada ga je Intel predstavio 1995., faktor ATX oblika pokazao se kao najznačajnija promjena u dizajnu osobnog računala od njegovog početka. Nekoliko godina kasnije, ATX format i njegove varijante sada su postali standard za značajan dio tržišta osobnih računala. Štoviše, novi NLX faktor forme matičnih ploča i kućišta dizajniran je za ATX napajanje, jer je Intel želio izbjeći pojavu novog faktora forme napajanja. Stoga se ponekad faktor ATX oblika naziva ATX/NLX faktor oblika.

Izvana, ATX napajanje bilo je slično LPX napajanju svojom veličinom i smještajem komponenti. Najvažnija vanjska razlika odnosila se na uklanjanje prolaznog konektora za monitor, budući da moderni monitori dolaze s vlastitim strujnim kabelom. Dimenzije ATX napajanja su: 114 mm (širina), 86 mm (visina) i 86 mm (dubina).

Međutim, interno, faktor ATX oblika bio je potpuno drugačiji od prethodnih faktora oblika. ATX napajanje razlikovalo se od Baby AT i LPX standarda u sljedećem pogledu:

• Ovaj standard: Faktor oblika ATX bio je službeni standard, za razliku od de facto standarda prethodnih faktora oblika. Detaljne specifikacije za ATX i druge nove faktore oblika mogu se pronaći u datoteci http://www.teleport.com/~ffsupprt/spec/index.htm
• Napajanje +3,3 V: ATX napajanje po prvi put proizvodi +3,3 V napona napajanja, čineći pretvarače napona na matičnoj ploči nepotrebnima.
• "Meka moć": ATX napajanje sada ima signale +5 Standby i Power On. S pojavom ovih signala promijenio se način na koji prekidač za uključivanje/isključivanje radi, što je omogućilo implementaciju "soft power" mogućnosti s mogućnostima kao što je isključivanje računala od strane operativnog sustava.
• Dodatni signali: ATX standard definira nekoliko dodatnih signala koji se koriste za kontrolu ventilatora, kompatibilnost sabirnice IEEE 1394 itd.
• Novi konektori na matičnoj ploči: Za faktor ATX forme, Intel je definirao nove konektore na matičnoj ploči koji su ostali nepromijenjeni 15 godina u faktorima forme PC/XT, AT, Baby AT i LPX. Radi kompatibilnosti, neke su matične ploče uključivale nove i stare konektore.
• Promjena položaja i smjera ventilatora: Jedan od ciljeva ATX specifikacije bio je promijeniti način rada ventilatora napajanja. U vrijeme kada je predstavljen ATX, ventilatori su postali standard za nove procesore. Umjesto "ispuhivanja" zraka iz PC kućišta, Intel je odlučio koristiti ventilator za izravno hlađenje procesora. Ventilator je počeo raditi u drugom smjeru ("uvlači" zrak u kućište računala) i postavljen je blizu procesora. Pomoću filtra postalo je moguće bolje održavati čistoću unutar kućišta računala.
  Nažalost, nije bilo moguće radikalno riješiti problem hlađenja procesora. Novi procesori generirali su sve više topline, a zrak koji je strujao kroz procesor zagrijavale su komponente samog napajanja. Stoga u novoj ATX specifikaciji smjer ventilatora nije bio striktno definiran. U najnovijim ATX napajanjima ventilator je postavljen na staro mjesto i “ispuhuje” zrak iz kućišta računala.

ATX napajanja se koriste vrlo široko. Izvorno dizajnirani za ATX kućišta i ATX (i mini-ATX) matične ploče, ATX napajanja sada se koriste u NLX sustavima, kao iu microATX kućištima ako su dovoljno velika. Glavni priključci na matičnoj ploči za napajanje s faktorima oblika ATX i SFX gotovo su isti.

Faktor forme SFX

U nastojanju da razvije sve manja osobna računala, Intel je 1997. godine najavio novi microATX format, temeljen na izvornom ATX formatu. Godine 1999. izdao je dodatak FlexATX specifikaciji microATX, koji je zacrtao planove za razvoj standarda za još manja kućišta i matične ploče. Nijedan od ovih faktora oblika nije uključivao specifikacije napajanja. Umjesto toga, Intel je razvio SFX izvor napajanja koji bi mogli koristiti microATX i FlexATX.

SFX specifikacija definira zadanu konfiguraciju i nekoliko opcija. Uobičajeno SFX napajanje je 100 mm široko, 63,5 mm visoko i 125 mm duboko. Ima ventilator od 60mm. Opcijska konfiguracija omogućuje postavljanje ventilatora od 80 mm na vrh napajanja, što omogućuje bolje hlađenje. U tom se slučaju visina napajanja povećava za otprilike 10 mm. Druga opcija specificira "ultra-small" napajanje dimenzija 100 x 50 x 125 mm i ventilator od 40 mm, koji je dizajniran da hladi samo napajanje.

SFX napajanje je u osnovi zamjenjivo s ATX napajanjem. Glavni 20-pinski konektor nema isti oblik i dimenzije kao ATX konektor. Jedna razlika je u tome što specifikacija SFX napajanja ne zahtijeva kompatibilnost s -5 V. Ovaj napon je potreban samo za kompatibilnost sa ISA sabirnicom, a Intel želi ukloniti ovu sabirnicu iz računala. Računala sa SFX napajanjem koja zahtijevaju -5 V moraju ga generirati na matičnoj ploči. Specifikacija SFX napajanja zahtijeva da napajanje kontrolira brzinu ventilatora na temelju temperature, ali dodatni SFX konektor na matičnoj ploči daje signal za uključivanje/isključivanje ventilatora.

Izlazna snaga SFX napajanja je 90 W. Dovoljan je za mala računala s procesorima male snage i nekoliko perifernih uređaja, ali su mogućnosti proširenja ograničene. Srećom, neki proizvođači proizvode SFX napajanja s mnogo većom izlaznom snagom.

WTX faktor forme

Formu WTX razvio je Intel 1998. godine i namijenjen je radnim stanicama. Definira standard za matične ploče, kućišta i napajanja i potpuno je drugačiji od prethodnih faktora oblika. Temelji se na modularnom principu, koji je namijenjen velikim višeprocesorskim sustavima. Sustav je fizički podijeljen u zasebne "zone" u kojima su implementirane različite funkcije. Matična ploča montirana je na prilagođenu tiskanu ploču, što vam omogućuje da dizajnirate ploče bez ograničenja rupama za montiranje. Napajanje je potpuno redizajnirano kako bi zadovoljilo potrebe novih većih sustava. Specifikacije faktora oblika WTX dostupne su na web stranici http://www.wtx.org.

WTX napajanja su velika i snažna. Specifikacije zahtijevaju napajanja od 460 W, 610 W i 800 W, no moguća su i druga. Dimenzije napajanja od 500 W s jednim ventilatorom su: širina 150 mm, visina 86 mm i dubina 230 mm. Za snažnija napajanja preporuča se korištenje dva ventilatora, čime se širina povećava na 224 mm.

Priključci matične ploče za WTX potpuno su drugačiji od ATX i SFX. Glavni spoj čine dva velika konektora s 46 pinova (od kojih je 6 rezervirano za budućnost). Tu je i nekoliko opcijskih konektora za napajanje dodatnih procesora i drugih uređaja. WTX napajanje također generira nekoliko specifičnih dodatnih signala i dizajnirano je za WTX kućišta i WTX matične ploče. Obično ima mnogo utora za diskovne pogone i posebne odredbe za montiranje RAID odjeljaka.

Usporedba faktora oblika napajanja

Sljedeća tablica daje sažetak faktora oblika napajanja. Navedene su njihove veličine, uobičajeni stil sustava i vrste priključaka na matičnoj ploči. Oznaka AT/ATX Combo odnosi se na kućišta dizajnirana za AT ili ATX napajanja i matične ploče s AT i ATX konektorima.

Bilješka: SFX i ATX napajanja općenito su međusobno zamjenjivi jer su njihovi 20-pinski konektori na matičnoj ploči gotovo identični. Međutim, napajanje ne stvara napon od -5 V koji bi mogao biti potreban u računalima koja koriste kartice za proširenje ISA sabirnice.

Faktor oblika	Tipične veličine (Š x D x V, mm)	Redovni stil	Konektori na matičnoj ploči	Sukladnost s faktorom oblika kućišta	Usklađenost s faktorom oblika matična ploča
		Radna površina
		Ploča stola ili toranj
		Ploča stola ili toranj		Baby AT, AT, AT/ATX Combo	AT, Baby AT, AT/ATX Combo
		Radna površina		LPX, neki Baby AT, AT/ATX Combo	LPX, AT, Baby AT, AT/ATX Combo
		Ploča stola ili toranj		ATX, Mini-ATX, prošireni ATX, NLX, microATX, AT/ATX Combo	ATX, Mini-ATX, prošireni ATX, NLX, microATX, FlexATX
	100 x 125 x 63,5 *	Ploča stola ili toranj			microATX, FlexATX, ATX, Mini-ATX, NLX
	150 x 230 x 86 (1 ventilator) 224 x 230 x 86 (2 ventilatora)

* Standardna konfiguracija, isključujući dodatni ventilator na vrhu.

Izlazi i parametri izvora napajanja

U ovom se odjeljku detaljno raspravlja o pitanjima vezanim uz izlaznu snagu i parametre izvora napajanja. Također se raspravlja o zahtjevima za napajanje računala, vršnoj snazi ​​i opterećenjima napajanja.

izlazna snaga

Kada se govori o izlaznoj snazi ​​napajanja, obično se misli na određeni broj vata. Naravno, ovo je zgodan parametar, ali je, nažalost, prilično nejasan i netočan. Kupnja napajanja na temelju njegovih "vata" je kao kupnja automobila samo na temelju snage motora bez uzimanja u obzir drugih važnih čimbenika. U oba slučaja ovaj parametar je važan, ali u praksi nije jedini koji se mora uzeti u obzir.

Za početak pogledajmo što ovaj parametar znači. Na primjer, uzmimo napajanje "300 W". Što ovaj broj zapravo pokazuje? Ovo je uobičajeno maksimum izlazna snaga svih napona koje osigurava napajanje. Za istosmjernu struju, izračunavanje snage svodi se na množenje napona u voltima sa strujom u amperima. Međutim, napajanja proizvode nekoliko razne napona, pa poznavanje ukupnog broja vati nije dovoljno.

Specifikacija izlaza napajanja sadrži sve napone koje napajanje proizvodi i struje za svaki napon. (Informacije o vršnom učinku i minimalnom opterećenju obično se također daju.) Ovaj se popis ponekad naziva distribucija snage(distribucija električne energije) napajanje. Svaki napon se koristi u računalu za različite namjene, stoga je važno provjeriti trenutne vrijednosti za svaki napon, a ne samo se oslanjati na ukupnu količinu vati napajanja. Također možete koristiti raspodjelu snage za izračun ukupne izlazne snage napajanja i usporedbu s objavljenim. Izračun ovisi o faktoru oblika napajanja i, posebno, o tome proizvodi li napajanje +3,3 V.

Izlazni napon Maksimalna struja (A) Maks. vlast 144 + 150 + 1.5 + 12 = 307.5

Za faktore oblika PC/XT, AT, Baby AT i LPX koji nemaju +3,3 V, množenje svakog napona s maksimalnom strujom daje približnu ukupnu izlaznu snagu napajanja. Naravno, za negativne napone umnošci se moraju zbrajati, a ne oduzimati. U tablici je prikazan primjer raspodjele snage stvarnog 300 W AT napajanja. Može se vidjeti da je rezultat prilično blizak parametru specifikacije napajanja.

Izlazni napon Maksimalna struja (A) Maks. vlast za izlazni napon (W) Ograničenje +3,3 V/+5 V 96 + 150 + 2.5 + 6 + 7.5 = 262

Za faktore oblika ATX/NLX, SFX i WTX, koji daju +3,3 V (kao i +5 V Standby i potencijalno druge), postoji dodatna složenost: postoje maksimalne vrijednosti za svatko naponskih struja +3,3 V I+5 V i također ujedinjen vrijednost +3,3 V/+5 V. Napajanje osigurava kombinirani zbroj ova dva napona u bilo kojoj kombinaciji, sve dok vrijednosti pojedinačnih struja nisu prekoračene. U tablici je prikazan primjer raspodjele snage stvarnog ATX napajanja od 300 W.

Napomenimo nekoliko točaka ovdje:

• Proizvođač ovog napajanja vara potrošače: napajanje od 300 W zapravo daje samo 262 W snage. Ova pojava je raširena pa je potrebno izvršiti kontrolni izračun.
• Ovo napajanje daje maksimalno 150 W za +3,3 V i +5 V. Ali to znači da može dati 30 A za +5 V i 0 A za +3,3 V ili 20,8 A za +5 V i 14 A za + 3,3 V ili bilo koja kombinacija između.
• Ako ne obratite pozornost na kombinirano ograničenje +3,3 V/+5 V, marketinški odjel proizvođača može izdati napajanje kao snažnije nego što zapravo jest.

Podsjetimo se o čemu govorimo maksimum vrijednosti. Napajanje daje samo struju potrebnu računalu. Napajanje od 300 W ne daje uvijek snagu od 300 W. Većina računala troši puno manje energije od maksimuma.

Zahtjevi za napajanje sustava

Svrha analize distribucije energije i izlaznih parametara napajanja je osigurati da ono osigurava snagu potrebnu za rad računala. Ovdje je vrlo važno znati koliko energije računalo koristi. Ovaj zadatak nije lak, a proizvođači osobnih računala ne olakšavaju ga riješiti.

Prilikom odabira napajanja potrebno je predvidjeti mogućnost proširenja. Mnogi korisnici kupuju matične ploče i kućišta koja im omogućuju nadogradnju na nove procesore i povezivanje raznih perifernih uređaja. Međutim, snagu za rad ovih uređaja daje samo napajanje, čija se snaga često ne uzima u obzir. Novi procesori su vrlo zahtjevni za napajanje, posebno za ukupnu snagu napona +3,3 V i +5 V. Stoga je pri planiranju nadogradnje osobnog računala potrebno osigurati rezervu snage za napajanje.

Određivanje zahtjeva za napajanje sustava može biti jednostavno ili složeno, ovisno o tome radi li se gruba procjena ili točan izračun. Pogledajmo neke korisne metode za određivanje zahtjeva za napajanje sustava:

• Pristup "Ne želim se baviti svime": Za većinu korisnika preporučuje se ova jednostavna metoda: trebate kupiti snažno napajanje i ne brinuti o problemu s napajanjem. Umjesto da radite matematiku i otkrivate da sustav zahtijeva 142.791 watta i zatim kupujete napajanje od 150 watta, trebali biste jednostavno kupiti napajanje od 259 watta. Ova snaga je dovoljna za većinu uobičajenih stolnih računala. Za tipični toranj obično je dovoljno napajanje od 300 W.
• Približan izračun: Uzimajući u obzir namjenu PC računala i njegovo proširenje u budućnosti, potrebno je približno procijeniti potrebnu snagu napajanja. Iskustvo u korištenju osobnog računala i poznavanje njegovih komponenti pruža značajnu pomoć u tom pogledu.
• Točan izračun: Potrebno je napraviti izračune prema specifikacijama komponenti RS. Za svaki napon treba pronaći maksimalnu potrošnju struje za svaki uređaj i odrediti snagu napajanja. Teško je napraviti takav izračun jer detaljne specifikacije snage nisu dostupne za mnoge uređaje. Ovaj se pristup preporučuje samo korisnicima koji dobro poznaju komponente računala i imaju puno vremena.

Vršna i kontinuirana snaga

Ocjene struje (ili snage) koje navodi proizvođač za uređaj kao što je tvrdi disk općenito se odnose na normalan kontinuirani rad. Međutim, stvarna vršna potrošnja energije uređaja događa se tijekom pokretanja, a ne tijekom neprekidnog rada. +12 V iz napajanja obično se koristi za motore pogona diska. Prema dizajnu, ovi motori mogu povući dvostruko veću struju kada su overclockani u usporedbi s normalnim radom. Ako računalo ima tri ili četiri pogona i svi se uključe u isto vrijeme, zahtjevi za napajanjem za +12 V značajno se povećavaju.

Srećom, većina proizvođača napajanja to uzima u obzir i ugrađuje u svoje izvore napajanja mogućnost prekoračenja normalnog izlaza za kratko vrijeme tijekom procesa pokretanja. To se obično definira kao vrh vrijednost, a često samo za napon +12 V, što je tipično za razmatrani problem.

Unatoč ovoj mogućnosti, preporuča se ne opteretiti napajanje do njegovog maksimalnog kapaciteta. Također je preporučljivo koristiti sredstvo za odgodu uključivanja pogonskih motora pri prvom pokretanju računala, kako se ne bi preopteretio izvor napona +12 V.

Redundantna napajanja

Sada su se počeli koristiti u poslužiteljima i moćnim računalima redundantna napajanja(redundantno napajanje). U biti, to je napajanje koje zapravo sadrži dva ili više uređaja, svaki od kojih može napajati cijeli sustav. Ako jedan uređaj pokvari, drugi uređaj "bez problema" sprječava prekid napajanja računala. Obično čak možete zamijeniti pokvareni uređaj bez isključivanja računala. Ova prilika se zove Vruća zamjena(hot swapping) i vrlo je važan za poslužitelje i druga računala koja koristi mnogo ljudi. Obično se redundantni izvori napajanja koriste zajedno s RAID diskovima u sustavima gdje je otpornost na pogreške vrlo važna.

Opterećenje napajanja

Princip rada koji se koristi u računalu prekidački izvori napajanja zahtijeva da uvijek imaju opterećenje(opterećenje). Napajanje koje se uključuje bez opterećenja ili kvari ili ne radi ispravno. Visokokvalitetni izvori napajanja automatski detektiraju odsutnost opterećenja i isključuju se, ali jeftini izvori napajanja nemaju takvu zaštitu. Zbog toga ne možete testirati napajanje bez spajanja na opterećenje.

Vrijednost opterećenja za određeni izvor napajanja često se definira kao (minimalno opterećenje). Naravno, moraju se uzeti u obzir zahtjevi minimalnog opterećenja za svaki napon koji proizvodi napajanje. Ponekad su zahtjevi minimalne struje navedeni u specifikacijama napajanja. Opterećenje može značajno varirati za napajanja različitih faktora oblika, koje proizvode različite tvrtke, pa čak i između modela istog proizvođača.

U prvim osobnim računalima, izvori napajanja često su zahtijevali značajno opterećenje za +5 V i +12 V. Zahtjevi za opterećenje od +5 V bili su lako zadovoljeni spajanjem matične ploče, ali +12 V stalno su zahtijevali samo tvrdi diskovi. Na osobnim računalima bez takvih pogona (na primjer, radne stanice bez diska na mreži), bilo je potrebno lažno opterećenje za napon +12 V, na primjer obični otpornik.

Moderni izvori napajanja imaju značajno smanjene zahtjeve za opterećenjem. Mnogi od njih imaju vrlo niske zahtjeve za opterećenjem za +3,3 V i +5 V, a nemaju uopće minimum za +12 V. Smanjeni zahtjevi za opterećenjem olakšavaju testiranje napajanja.

Specifikacije i certifikati napajanja

Ovaj odjeljak pruža pregled različitih specifikacija za napajanje, koje su obično napisane jezikom koji nije jasan korisnicima. Mnoge specifikacije tiču ​​se električnih karakteristika izvora napajanja, a budući da većina ljudi nije inženjeri elektrotehnike, slabo razumiju materijal specifikacije. Međutim, poznavanje specifikacija omogućit će vam da napravite informirani izbor pravog napajanja. Dolje se raspravlja o specifičnim skupinama specifikacija.

Fizičke specifikacije

Faktor oblika: Napajanje je određeno oblikom kućišta za koje je obično namijenjeno. Često je u ovom slučaju naznačeno microATX. Zapravo, ne postoji napajanje s ovim faktorom forme, već SFX napajanje, koje je dizajnirano za microATX kućište.

Dimenzije: Fizičke dimenzije kućišta napajanja, koje se obično definiraju kao Š (širina) x D (dubina) x V (visina) i dane su u inčima ili milimetrima.

Težina: Težina napajanja u funtama (lb) ili kilogramima (kg). Jedna funta je jednaka 0,4536 kg.

Konektori matične ploče: Broj i vrsta konektora matične ploče dizajniranih za povezivanje s napajanjem. Za faktore oblika ATX, SFX ili WTX, proizvođač mora navesti koji su opcijski ili dodatni priključci potrebni za napajanje.

Priključci pogona: Broj konektora pogona u standardnoj konfiguraciji napajanja, kao i njihove vrste: veliki konektor u obliku slova D i mali mini-utikač. Snažniji i kvalitetniji izvori napajanja imaju više pogonskih konektora.

Karakteristike ventilatora: Karakteristike ventilatora napajanja. Evo nekih od ovih karakteristika:

• Veličina ventilatora: Veličina ventilatora navedena je u milimetrima. Lepeze su obično četvrtaste i veličine su jednake duljini stranice. Ponekad je naznačena i debljina lepeze.
• Vrsta ležaja: Najboljim se smatraju kuglični ležajevi.
• Napon: Napon napajanja motora ventilatora; Zadani napon je +12 V.
• Širina pojasa: Koliko zraka ventilator može pomaknuti obično se mjeri u kubičnim stopama u minuti (CFM). Viša vrijednost znači da ventilator bolje hladi.

Specifikacije radnog okruženja

Ove specifikacije odnose se na uvjete okoline potrebne za ispravan rad napajanja.

Raspon radne temperature: Najniža i najveća dopuštena temperatura okoline za rad napajanja. (Temperatura okoline odnosi se na sobnu temperaturu, a ne na temperaturu unutar izvora napajanja.) Tipični raspon je od 0 do 50 stupnjeva Celzijusa. Prekoračenje navedenog temperaturnog raspona može dovesti do kvara napajanja.

Raspon temperature skladištenja: Najniža i najveća dopuštena temperatura za skladištenje uređaja. Obično je ovaj raspon širi od raspona radne temperature.

Upozorenje: Prilikom skladištenja komponenti na vrlo niskim temperaturama, moraju se "aklimatizirati" prije uključivanja kako bi se izbjegla oštećenja uslijed kondenzacije.

Raspon vlažnosti: Dopušteni raspon vlažnosti za napajanje. Uobičajena specifikacija je "10% do 90% RH", gdje kratica RH označava relativnu vlažnost. Pretjerana vlaga uništava računalnu opremu.

Raspon nadmorske visine: Neki proizvođači određuju dopušteni raspon nadmorske visine za rad opreme. Obično to nije puno važno.

Specifikacije ulaznog napona

Ulazne specifikacije odnose se na ono što napajanje zahtijeva na ulazu električne energije, drugim riječima, što se mora napajati iz zidne utičnice ili neprekidnog napajanja. Većina ovih specifikacija definirana je kao rasponi, tako da određivanje ulaznog napona od 115 V ne znači da se na napajanje mora napajati točno 115 V. Ponekad je raspon prihvatljivih vrijednosti definiran u specifikaciji kao prijem(tolerancija).

Raspon ulaznog napona: Prihvatljivi raspon ulaznog napona. Budući da većina izvora napajanja radi i na 115 V i na 230 V, obično se daju dva skupa brojeva, kao što su "85 do 135 V i 170 do 270 V." Tipično, ulazni raspon nije kritični parametar, budući da se mrežni napon održava blizu nazivne vrijednosti. Međutim minimum Razina napona pokazuje koliko dobro će napajanje podnijeti prekide napajanja.

Odabir napona: Ako napajanje podržava nazivni napon od 115 V i 230 V, bira li se automatski ili postoji ručni prekidač?

Frekvencija: Dopuštena frekvencija ulaznog napona (50 Hz, 60 Hz ili 50 Hz i 60 Hz). Može se navesti raspon prihvatljivih frekvencija, na primjer 48 - 62 Hz. Većina izvora napajanja podržava obje nominalne frekvencije od 50 Hz i 60 Hz.

Faktor snage: Faktor snage napajanja predstavlja opterećenje električne mreže. Za konvencionalna napajanja kreće se od 60% do 70% (0,6 do 0,7). Napajanja s korigiranim faktorom snage imaju faktor snage od oko 0,99.

Specifikacije izlaza

Ovo su najvažnije specifikacije za napajanje, jer je njegova glavna funkcija generiranje potrebnih izlaznih napona. Treba pažljivo proučiti svi izlazne specifikacije bilo kojeg napajanja. Izlazne specifikacije prikazuju se u obliku popisa ili tablice.

Izlazna snaga (W): Ukupni maksimalni učinak napajanja u vatima. Ponekad ova specifikacija nije niti specificirana, budući da naziv napajanja sadrži broj koji predstavlja tu vrijednost.

Maksimalna struja koju daje napajanje za svaki napon.

Minimalne struje (maksimalno naponsko opterećenje): Minimalna vrijednost struje koju opterećenje u računalu mora potrošiti za svaki napon.

Maksimalna vrijednost kombinacije +3,3 V/+5 V: Maksimalna ukupna snaga u vatima koju napajanje može pružiti istovremeno za +3,3 V i +5 V. Ovo je gornja granica koja ograničava maksimalno opterećenje za +3,3 V i +5 V zasebno. Ovaj se parametar odnosi samo na izvore napajanja koji proizvode napon od +3,3 V.

Vršni učinak: Vrijednost struje za određeni napon koji se može isporučiti u kratkom vremenskom intervalu. Obično je ovaj parametar naznačen samo za napon od +12 V. Idealno, proizvođač može naznačiti ne samo maksimalnu struju, već i vremenski interval. Na primjer, za napon od +12 V, kontinuirana maksimalna struja može biti 10 A, vršna struja može biti 14 A i može se održati 10 sekundi.

Raspon izlaznog napona: Za svaki izlazni napon dan je zajamčeni raspon koji osigurava napajanje. Naravno, nemoguće je generirati izlazne napone apsolutno točno, tako da se komponente računala izračunavaju uzimajući u obzir određeni raspon. Općenito, što je raspon manji, to bolje. Ovaj parametar može biti specificiran kao određeni broj, kao što je +4,8 V do +5,2 V, ili postotna vrijednost, kao što je +/- 4% za +5 V daje raspon od +4,8 do +5,2.

Učinkovitost (isplativost): Postotak ukupne ulazne snage napajanja pretvoren u upotrebljivu snagu za komponente računala. Tipična učinkovitost je 60% do 85%; preostalih 15% do 40% troši se na toplinu. Očito, što je napajanje učinkovitije, to bolje. Učinkovitosti ne treba pridavati preveliku važnost, pogotovo kada se uspoređuju napajanja slične učinkovitosti. U našem svijetu, učinkovitosti od 71% i 73% su praktički iste. Učinkovitost je važnija za vrlo snažna napajanja, gdje se postoci pretvaraju u velike brojeve.

Kašnjenje dobrog signala snage: Uobičajeni vremenski interval od uključivanja napajanja do emitiranja signala Power Good. Obično su definirane minimalne i maksimalne vrijednosti.

Električne karakteristike

Električne karakteristike izvora napajanja određuju kvalitetu njegovih izlaznih napona i njegovu sposobnost da se nosi s posebnim situacijama, kao što su promjene opterećenja. Prosječni korisnik ne bi trebao ulaziti u detalje specifikacija o kojima se raspravlja u nastavku, pogotovo jer se te karakteristike malo razlikuju u različitim izvorima napajanja.

Vrijeme zadržavanja: Ovo je najvažnija električna karakteristika, koja pokazuje vremenski interval u kojem napajanje održava izlazne napone kada je ulazni napon isključen. Tipična vrijednost vremena zadržavanja je 20 ms (kondenzatori u napajanju ne smanjuju ovaj interval na nulu). Vrijeme zadržavanja pokazuje trajanje nestanka struje koje dopušta napajanje prije nego što se ukloni signal Power Good. Ima važnu ulogu pri usporedbi prijelaznih vremena besprekidnih izvora napajanja. Vrijeme zadržavanja mora biti znatno dulje od prijelaznog vremena kako bi se eliminirala mogućnost problema.

Regulacija opterećenja: Ovaj parametar se ponekad naziva regulacija naponskog opterećenja i pokazuje sposobnost napajanja da kontrolira izlazni napon kako se opterećenje povećava ili smanjuje. Tipično, napon istosmjernog izvora opada kako raste opterećenje i obrnuto. Najbolji izvori napajanja uglađuju promjene napona. Obično je regulacija opterećenja predstavljena postotnom vrijednošću +/%- za svaki izlazni napon. Tipične vrijednosti su između 3% i 5%, pri čemu se vrijednost od 1% smatra vrlo dobrom. Imajte na umu da čak iu vrlo dobrim izvorima napajanja, stabilizacija napona od -5 V i -12 V obično nije bolja od +/- 5%.

Osjetljivost na promjene ulaza (linijska regulacija): Ovaj parametar pokazuje sposobnost napajanja da kontrolira izlazne napone kada se ulazni izmjenični napon promijeni s minimalne dopuštene vrijednosti na najveću dopuštenu vrijednost. Vrijednost parametra za svaki izlazni napon naznačena je kao postotna vrijednost +/-%, a tipična vrijednost je +/- 1% do 2%.

Mreškanje: Ovaj parametar se također naziva AC Ripple ili Periodic and Random Deviation (PARD) ili čak samo šum. Napajanje proizvodi istosmjernu struju iz izmjenične struje, ali izlaz nije idealna istosmjerna struja. Svaki izlazni napon ima izmjenične komponente od kojih neke "cure" iz ulaznog napona, a druge su "sakupljene" u samom napajanju. Obično su ove komponente vrlo male i većina izvora napajanja ih podržava u skladu sa specifikacijom faktora oblika napajanja. Vrijednost valovitosti obično se daje u jedinicama mV, od vrha do vrha. Što je manja vrijednost valovitosti, to bolje.

Odgovor koraka: Preklopno napajanje koristi zatvorenu petlju za mjerenje i kontrolu izlaznog napona. Kao što je ranije prikazano, izlazni napon se mijenja kako se mijenja opterećenje. Konkretno, kada se opterećenje naglo promijeni (iznenada se poveća ili značajno smanji), razina napona se također može dramatično promijeniti. Ova nagla promjena zove se tranzicija(prolazno). Ako je jedan napon jako opterećen mnogim komponentama i sve osim jedne komponente iznenada prestanu vući struju, napon može dramatično porasti. Taj udar napona naziva se udarni napon(prekoračenje napona).

Prijelazni odziv mjeri koliko brzo i učinkovito napajanje može ispraviti takve iznenadne promjene. Evo kako izgleda stvarna specifikacija prijelaznog odziva: "+5V, +12V izlazi se vraćaju na 5% za manje od 1 ms za promjenu opterećenja od 20%." To znači sljedeće: "Ako su izlazi +5V i +12V na određenoj razini, kao što je V1, a opterećenje na tom izlazu se poveća ili smanji za 20%, napon na tom izlazu će se vratiti na vrijednost unutar 5 % od V1 u jednoj milisekundi". Očito, što je brži prijelaz na izvorni napon, to bolje.

Maksimalna izlazna struja: Apsolutna najveća struja koju napajanje daje u trenutku kada je uključeno. Što je niža vrijednost ovog parametra, to bolje.

Zaštita od prenapona: Osim definiranja normalnog maksimalnog napona, dobra napajanja imaju zaštitu od prelaska izlaznog napona na određenu kritičnu razinu. Ako je iz nekog razloga napon +3.3. V, +5V ili +12V premaši određenu vrijednost, na primjer +6,25V za +5V napon, napajanje isključuje ovaj izlaz. Prenapon se može označiti postotnom vrijednošću, kao što je 125%. Specifikacija također treba navesti što napajanje radi kada otkrije prenapon; obično se resetira.

Prekostrujna zaštita: Ako izlazi izvora napajanja premaše svoje maksimalne vrijednosti, neki izvori napajanja otkrivaju ovo stanje i resetiraju uređaj. U specifikaciji je definirana postotna vrijednost prekoračenja maksimalne vrijednosti parametra.

Opće specifikacije kvalitete

Postoje neke specifikacije napajanja koje se ne odnose izravno na njegov rad, već ukazuju na njegovu ukupnu kvalitetu. Treba im posvetiti ozbiljnu pozornost.

Razina buke: Razina buke mjeri se u decibelima dB i što je ta brojka viša, to više buke stvara napajanje. Rana osobna računala imala su samo dvije kontinuirano pokretne komponente koje su stvarale buku: motor tvrdog diska i ventilator napajanja. Moderna računala stvaraju kakofoniju buke: tvrdi diskovi velike brzine, prijenosni diskovi, ventilatori napajanja, ventilatori za hlađenje kućišta i ventilatori procesora. Kao rezultat toga, korisnici su primijetili da su njihova računala bučna i mnogi su počeli tražiti računala s "tišom bukom". Za napajanje morate obratiti pozornost na specifikaciju "niske buke" ili "prigušivača". Naravno, na razinu buke napajanja najviše utječe njegov ventilator.

MTBF/MTTF: Srednje vrijeme između kvara i srednje vrijeme do kvara prilično su slični parametri, ali nisu ista stvar. Ovi parametri statistički pokazuju koliko sati će napajanje raditi prije kvara. Uobičajene ocjene za napajanje kreću se od 30 000 do 50 000 sati ili više. Važno je razumjeti da su ovi brojevi približni i prosječni - nisu zajamčeni za svaki uređaj.

Jamčiti: Prikazuje razdoblje (u mjesecima ili godinama) tijekom kojeg je proizvođač dužan popraviti ili zamijeniti napajanje u slučaju kvara. Jamstveni rok pokazuje koliko je proizvođač siguran u kvalitetu svog proizvoda - nijedna tvrtka neće dati trogodišnje jamstvo na proizvod ako će, prema njezinim procjenama, pokvariti u roku od 18 do 24 mjeseca. Naravno, preporučljivo je kupiti napajanje s maksimalnim jamstvenim rokom, ali morate uzeti u obzir uvjete jamstva i reputaciju tvrtke, posebno u pogledu jamstvenog servisa.

Certifikati

Gotovo sva napajanja certificirana su za sigurnost i kvalitetu od strane jedne ili više institucija. Certifikat potvrđuje da je napajanje ispitano i da zadovoljava određene standarde. Što više certifikata napajanje ima, više testova je prošlo i ispunjava više standarda. Različite agencije za certifikaciju specijalizirane su za različite vrste testiranja. Većina testova napajanja odnosi se na sigurnost i ukupnu kvalitetu. Ispitivanja elektromagnetskih smetnji (EMI) i radiofrekventnih smetnji (RFI) također se provode na izvorima napajanja.

Korisnicima je najvažniji certifikat sigurnosti i kvalitete. Postoje mnoge organizacije koje pružaju certifikate u različitim zemljama. Tipično, proizvođač napajanja navodi samo kratice organizacija koje potvrđuju kvalitetu i sigurnost napajanja. Ovo su najpoznatije organizacije:

• UL: Underwriters Laboratories, Inc. ( http://www.ul.com). Zapravo, UL certifikat služi kao standard za sigurnost i kvalitetu u Sjedinjenim Državama.
• CSA: CSA International (bivše Kanadsko udruženje za norme - http://www.csa.ca). Kanadski UL ekvivalent.
• NEMKO, TUV i VDE: organizacije NEMKO ( http://nemko.no) u Norveškoj i TUV ( http://www.tuv.com) i VDE ( http://www.vde.de) u Njemačkoj izvode radove na certificiranju električnih komponenti u Europi.
• CE: Označava da je proizvodu dodijeljena oznaka CE, koja potvrđuje da se može prodavati u Europskoj zajednici.

Pravila za EMI/RFI testiranje u Sjedinjenim Državama utvrdila je Federalna komisija za komunikacije (FCC, http://www.fcc.gov). Mnogi proizvođači reklamiraju da njihova napajanja imaju "FCC Class B" certifikat. Ova izjava nije sasvim točna, budući da FCC ne certificira pojedinačne izvore napajanja, već samo sustave. Stoga ova izjava znači da je napajanje certificirano kao dio barem jedne vrste sustava. U praksi renomirani proizvođači napajanja testiraju svoje uređaje u različitim konfiguracijama.

Konačno, neki izvori napajanja imaju Energy Star certifikat. Ovo je program Agencije za zaštitu okoliša ( http://www.epa.gov/energystar), koji potiče proizvodnju isplativih računala i komponenti. Za mnoge je Energy Star certifikat pokazatelj kvalitetnog napajanja.

Nedostatak certifikata za uređaj ne znači da je loš. Međutim, ova odsutnost sredstva da proizvod nije temeljito ispitan kako bi zadovoljio normalne industrijske standarde. Mogu postojati različiti razlozi zašto proizvod nije ispitan, ali najbolje je izbjegavati napajanja koja nemaju barem jednu, a po mogućnosti više, certifikaciju od renomirane organizacije za certifikaciju sigurnosti i kvalitete.