Blok dijagram napajanja računala. Napajanje računala

Za uključivanje ATX napajanja odgovoran je krug koji se temelji na T9 tranzistoru i sljedećim fazama. U trenutku uključivanja napajanja u mrežu, na bazu tranzistora se preko strujno ograničavajućeg otpornika R58 dovodi napon od 5V sa izlaza rezervnog napajanja, u trenutku kada je žica PS-ON uključena. kratko spojen na masu, krug pokreće TL494 PWM kontroler. U tom slučaju kvar napajanja u stanju pripravnosti dovest će do neizvjesnosti rada kruga pokretanja napajanja i vjerojatnog kvara uključivanja, što je već spomenuto.

Linearni i sklopni izvori napajanja

Počnimo s osnovama. Napajanje u vašem računalu ima tri funkcije. Prvo, izmjenična struja iz kućnog napajanja mora se pretvoriti u istosmjernu struju. Drugi zadatak jedinice za napajanje je sniziti napon od 110-230 V, koji je pretjeran za računalnu elektroniku, na standardne vrijednosti koje zahtijevaju pretvarači energije pojedinih komponenti računala - 12 V, 5 V i 3,3 V (kao i negativni naponi, o čemu ćemo govoriti malo kasnije) ... Konačno, PSU igra ulogu stabilizatora napona.

Postoje dvije glavne vrste izvora napajanja koji obavljaju ove funkcije - linearni i preklopni. Najjednostavnija linearna jedinica za napajanje temelji se na transformatoru, na kojem se izmjenični napon smanjuje na potrebnu vrijednost, a zatim se struja ispravlja diodnim mostom.

Međutim, PSU je također potreban za stabilizaciju izlaznog napona, što je posljedica i nestabilnosti napona u kućnoj mreži i pada napona kao odgovora na povećanje struje u opterećenju.

Kako bi se kompenzirao pad napona, u linearnom napajanju, parametri transformatora se izračunavaju tako da osiguraju višak snage. Zatim, pri visokoj struji u opterećenju, promatrat će se potrebni napon. Međutim, prenapon koji se javlja bez ikakve kompenzacije za nisku struju u nosivom teretu također je neprihvatljiv. Prenapon se eliminira dodavanjem nekorisnog opterećenja u krug. U najjednostavnijem slučaju, ovo je otpornik ili tranzistor spojen preko Zener diode. U naprednijem, tranzistor se kontrolira mikrosklopom s komparatorom. Bilo kako bilo, višak snage jednostavno se raspršuje u obliku topline, što negativno utječe na učinkovitost uređaja.

U strujnom krugu impulsnog napajanja javlja se još jedna varijabla o kojoj ovisi izlazni napon, uz već dostupna dva: ulazni napon i otpor opterećenja. U seriji s opterećenjem nalazi se ključ (koji je u slučaju nas zanimanja tranzistor), upravljan mikrokontrolerom u modusu pulsno-širinske modulacije (PWM). Što je duže trajanje otvorenih stanja tranzistora u odnosu na njihov period (ovaj parametar se naziva radni ciklus, u ruskoj terminologiji se koristi inverzna vrijednost - radni ciklus), veći je izlazni napon. Zbog prisutnosti prekidača, sklopno napajanje se također naziva Switched-Mode Power Supply (SMPS).

Kroz zatvoreni tranzistor ne teče struja, a otpor otvorenog tranzistora idealno je zanemariv. U stvarnosti, otvoreni tranzistor ima otpor i raspršuje dio snage u obliku topline. Osim toga, prijelaz između stanja tranzistora nije idealno diskretan. Pa ipak, učinkovitost izvora preklopne struje može premašiti 90%, dok učinkovitost linearne PSU sa stabilizatorom u najboljem slučaju doseže 50%.

Još jedna prednost sklopnih izvora napajanja je radikalno smanjenje veličine i težine transformatora u usporedbi s linearnim izvorima napajanja iste snage. Poznato je da što je veća frekvencija izmjenične struje u primarnom namotu transformatora, to je manja potrebna veličina jezgre i broj zavoja namota. Stoga se ključni tranzistor u krugu postavlja ne iza, već prije transformatora i, osim stabilizacije napona, koristi se za dobivanje visokofrekventne izmjenične struje (za napajanje računala to je od 30 do 100 kHz i više, i to u pravilu – oko 60 kHz). Transformator koji radi na električnoj frekvenciji od 50-60 Hz, za snagu koju zahtijeva standardno računalo, bio bi deset puta masivniji.

Linearni izvori napajanja danas se koriste uglavnom u slučaju uređaja male snage, kada je relativno složena elektronika potrebna za sklopno napajanje osjetljivija stavka troškova u usporedbi s transformatorom. Riječ je, primjerice, o napajanjima od 9 V, koja se koriste za pedale za gitarske efekte, a jedno vrijeme - za igraće konzole i sl. No, punjači za pametne telefone su već potpuno impulsni - ovdje su troškovi opravdani. Zbog znatno manje amplitude mreškanja napona na izlazu, linearni izvori napajanja se također koriste u onim područjima gdje je ova kvaliteta tražena.

⇡ Opći dijagram ATX napajanja

Jedinica napajanja stolnog računala je sklopno napajanje, čiji se ulaz napaja naponom kućnog napajanja s parametrima od 110/230 V, 50-60 Hz, a na izlazu se nalazi niz istosmjernih vodova , od kojih glavni imaju nominalnu vrijednost od 12, 5 i 3,3 V Osim toga, PSU osigurava -12 V, a jednom i -5 V potrebnih za ISA sabirnicu. No, potonji je u nekom trenutku isključen iz ATX standarda zbog prestanka podrške za sam ISA.

Na gore prikazanom pojednostavljenom dijagramu standardnog impulsnog napajanja mogu se razlikovati četiri glavna stupnja. Istim redoslijedom u recenzijama razmatramo komponente napajanja, i to:

1. EMI filter - elektromagnetske smetnje (RFI filter);
2. primarni krug - ulazni ispravljač, ključni tranzistori (prekidač) koji stvaraju visokofrekventnu izmjeničnu struju na primarnom namotu transformatora;
3. glavni transformator;
4. sekundarni krug - strujni ispravljači iz sekundarnog namota transformatora (ispravljači), filteri za izravnavanje na izlazu (filtriranje).

⇡ EMI filter

Filter na ulazu PSU služi za suzbijanje dvije vrste elektromagnetskih smetnji: diferencijalni (diferencijalni način rada) - kada struja smetnji teče u različitim smjerovima u električnim vodovima, i common-mode - kada struja teče u jednom smjeru.

Diferencijalni šum potiskuje kondenzator CX (veliki žuti filmski kondenzator na gornjoj fotografiji) spojen paralelno s opterećenjem. Ponekad se na svaku žicu koja obavlja istu funkciju dodatno objesi prigušnica (nije na dijagramu).

Uobičajeni filtar tvore CY kondenzatori (plavi keramički kondenzatori u obliku kapljice na fotografiji), u zajedničkoj točki koja povezuje električne vodove sa zemljom, itd. prigušnica (LF1 na dijagramu), struja u dva namota koja teče u istom smjeru, što stvara otpor zajedničkom šumu.

U jeftinim modelima instaliran je minimalni skup dijelova filtera, u skupljim modelima opisane sheme čine ponavljajuće (potpuno ili djelomično) veze. U prošlosti, PSU su se često susreli bez EMI filtera. Sada je ovo prilično radoznala iznimka, iako kupnjom vrlo jeftine jedinice za napajanje još uvijek možete naići na takvo iznenađenje. Kao rezultat toga, ne samo i ne toliko će patiti samo računalo, već i druga oprema uključena u kućnu mrežu - impulsni izvori napajanja snažan su izvor smetnji.

U području filtera dobrog PSU-a možete pronaći nekoliko dijelova koji štite sam uređaj ili njegovog vlasnika od oštećenja. Gotovo uvijek postoji jednostavniji osigurač za zaštitu od kratkog spoja (F1 na dijagramu). Imajte na umu da kada osigurač pregori, zaštićeni objekt više nije izvor napajanja. Ako dođe do kratkog spoja, to znači da su ključni tranzistori već probili, a važno je barem spriječiti paljenje električne instalacije. Ako osigurač u jedinici napajanja iznenada izgori, tada je njegova promjena u novi najvjerojatnije besmislena.

Zaštita od kratkoročno naponski udari pomoću varistora (MOV - Metal Oxide Varistor). Ali ne postoje načini zaštite od dugotrajnog povećanja napona u izvorima napajanja računala. Ovu funkciju obavljaju vanjski stabilizatori s vlastitim transformatorom unutra.

Kondenzator u PFC-u nakon ispravljača može zadržati značajan naboj nakon što se isključi iz napajanja. Kako neoprezna osoba koja zabije prst u konektor za napajanje ne bi dobila strujni udar, između žica je ugrađen veliki otpornik za pražnjenje (otpornik za ispuštanje). U sofisticiranijoj verziji - zajedno s upravljačkim krugom koji sprječava istjecanje punjenja tijekom rada uređaja.

Usput, prisutnost filtera u napajanju računala (i u jedinici napajanja monitora i gotovo bilo koje računalne opreme također postoji) znači da je kupnja zasebnog "prenaponskog štitnika" umjesto običnog produžnog kabela, općenito, beskorisno. On isto ima iznutra. Jedini uvjet u svakom slučaju je normalno tropinsko ožičenje s uzemljenjem. Inače, kondenzatori CY, spojeni na masu, jednostavno ne mogu ispuniti svoju funkciju.

⇡ Ulazni ispravljač

Nakon filtra, izmjenična struja se pretvara u istosmjernu pomoću diodnog mosta – obično kao sklop u zajedničkom kućištu. Odvojeni radijator za hlađenje mosta je vrlo cijenjen. Most sastavljen od četiri diskretne diode atribut je jeftinih izvora napajanja. Također možete pitati za koju struju je most dizajniran kako biste utvrdili odgovara li snazi ​​samog PSU-a. Iako, u pravilu, postoji dobra margina za ovaj parametar.

⇡ Aktivni PFC blok

U krugu izmjenične struje s linearnim opterećenjem (kao što je žarulja sa žarnom niti ili električni štednjak), tok struje slijedi isti sinusni val kao i napon. Ali to nije slučaj s uređajima koji imaju ulazni ispravljač, kao što su prekidački izvori napajanja. Napajanje propušta struju u kratkim impulsima koji se otprilike vremenski podudaraju s vrhovima sinusoidnog napona (tj. maksimalnog trenutnog napona) kada se kondenzator za izravnavanje ispravljača ponovno puni.

Iskrivljeni strujni signal se pored sinusoida zadane amplitude razlaže na nekoliko harmonijskih oscilacija (idealni signal koji bi se javio kod linearnog opterećenja).

Snaga koja se koristi za obavljanje korisnog rada (što je, zapravo, zagrijavanje komponenti računala) naznačena je u karakteristikama jedinice za napajanje i naziva se aktivnom. Ostatak snage proizveden harmonijskim fluktuacijama struje naziva se reaktivnim. Ne proizvodi koristan rad, ali zagrijava žice i opterećuje transformatore i drugu energetsku opremu.

Vektorski zbroj jalove i aktivne snage naziva se prividna snaga. A omjer aktivne snage i ukupne snage naziva se faktor snage – ne treba ga brkati s učinkovitošću!

U impulsnom napajanju faktor snage je u početku prilično nizak - oko 0,7. Privatnom potrošaču jalova snaga ne predstavlja problem (nasreću, strujomjeri je ne uzimaju u obzir), osim ako ne koristi UPS. Puna snaga opterećenja pada na neprekidno napajanje. Na razmjerima uredske ili gradske mreže, višak jalove snage stvoren pulsnim izvorima napajanja već značajno umanjuje kvalitetu napajanja i uzrokuje troškove, stoga se s njom aktivno bore.

Konkretno, velika većina računalnih izvora napajanja opremljena je krugovima za korekciju faktora snage (Active PFC). Aktivna PFC jedinica može se lako identificirati pomoću jednog velikog kondenzatora i prigušnice nizvodno od ispravljača. U suštini, Active PFC je još jedan impulsni pretvarač koji održava konstantno punjenje kondenzatora napona od oko 400 V. U ovom slučaju struja iz mreže se troši u kratkim impulsima čija je širina odabrana tako da signal aproksimira se sinusnim valom - koji je potreban za simulaciju linearnog opterećenja. ... PFC ima posebnu logiku za sinkronizaciju signala potrošnje struje sa sinusnim valom napona.

Aktivni PFC krug sadrži jedan ili dva ključna tranzistora i snažnu diodu, koji su postavljeni na isti hladnjak s ključnim tranzistorima glavnog pretvarača napajanja. Tipično, PWM kontroler glavnog ključa pretvarača i Active PFC ključ su jedan mikro krug (PWM / PFC Combo).

Faktor snage sklopnih izvora napajanja s aktivnim PFC-om doseže 0,95 i više. Uz to, imaju i jednu dodatnu prednost - ne trebaju mrežni prekidač 110/230 V i odgovarajući udvostruč napona unutar PSU-a. Većina PFC-ova može podnijeti napone između 85 i 265 V. Osim toga, smanjena je osjetljivost PSU-a na kratke padove napona.

Inače, uz aktivnu korekciju PFC-a, postoji i pasivna, koja podrazumijeva ugradnju velike induktivne prigušnice u seriji s opterećenjem. Njegova učinkovitost je niska i teško ćete naći takvo što u modernoj jedinici napajanja.

⇡ Glavni pretvarač

Opći princip rada za sve impulsne PSU s izoliranom topologijom (s transformatorom) je isti: ključni tranzistor (ili tranzistori) stvara izmjeničnu struju na primarnom namotu transformatora, a PWM kontroler kontrolira radni ciklus njihovo prebacivanje. Specifični sklopovi se, međutim, razlikuju kako po broju ključnih tranzistora i drugih elemenata, tako i po karakteristikama kvalitete: učinkovitosti, obliku signala, smetnji itd. Ali ovdje previše ovisi o specifičnoj implementaciji na koju se vrijedi usredotočiti. Zainteresiranima predstavljamo set dijagrama i tablicu koji će ih u određenim uređajima moći identificirati po sastavu dijelova.

Osim navedenih topologija, u skupim izvorima napajanja postoje rezonantne varijante Half Bridgea, koje se lako prepoznaju po dodatnom velikom induktoru (ili dvije) i kondenzatoru koji tvori oscilatorni krug.

⇡ Sekundarni krug

Sekundarni krug je sve što se nalazi iza sekundarnog namota transformatora. U većini modernih izvora napajanja transformator ima dva namota: iz jednog se uklanja napon od 12 V, a s drugog - 5 V. Struja se prvo ispravlja pomoću sklopa od dvije Schottky diode - jedne ili više po sabirnici ( na najopterećenijem sabirnici - 12 V - postoje četiri sklopa u snažnim PSU-ima). Učinkovitiji su u smislu učinkovitosti sinkroni ispravljači, u kojima se umjesto dioda koriste tranzistori s efektom polja. Ali to je prerogativ istinski naprednih i skupih PSU-a koji traže 80 PLUS Platinum certifikat.

Tračnica od 3,3 V obično se izvlači iz istog namota kao i tračnica od 5 V, samo što se napon smanjuje pomoću induktora koji se može zasićiti (Mag Amp). Poseban namot transformatora od 3,3 V je egzotična opcija. Od negativnih napona u trenutnom ATX standardu ostaje samo -12 V, koji se uklanja iz sekundarnog namota ispod 12 V sabirnice kroz zasebne niskostrujne diode.

PWM upravljanje ključem pretvarača mijenja napon na primarnom namotu transformatora, a time i na svim sekundarnim namotima odjednom. Istodobno, trenutna potrošnja računala nikako nije ravnomjerno raspoređena između sabirnica napajanja. U modernom hardveru, najprometnija sabirnica je 12V.

Za odvojenu stabilizaciju napona na različitim sabirnicama potrebne su dodatne mjere. Klasična metoda uključuje korištenje gasa za grupnu stabilizaciju. Kroz njegove namote prolaze tri glavne sabirnice, a kao rezultat toga, ako se struja poveća na jednoj sabirnici, napon opada na ostalima. Pretpostavimo da se struja na sabirnici od 12 V povećala, a kako bi spriječio pad napona, PWM kontroler je smanjio radni ciklus ključnih tranzistora. Kao rezultat toga, napon na sabirnici od 5 V mogao bi izaći iz opsega, ali je potisnut grupnim stabilizacijskim prigušivačem.

Napon na tračnici od 3,3 V dodatno je reguliran drugom prigušnom prigušnicom.

U naprednijoj verziji osigurana je odvojena stabilizacija sabirnica od 5 i 12 V zbog zasićenih prigušnica, ali sada je ovaj dizajn u skupim visokokvalitetnim izvorima napajanja ustupio mjesto DC-DC pretvaračima. U potonjem slučaju, transformator ima jedan sekundarni namot s naponom od 12 V, a naponi od 5 V i 3,3 V dobivaju se zahvaljujući DC / DC pretvaračima. Ova metoda je najpovoljnija za stabilnost napona.

Izlazni filtar

Završni stupanj na svakoj sabirnici je filtar koji izglađuje mreškanje napona uzrokovano tranzistorima prekidača. Osim toga, pulsacije ulaznog ispravljača, čija je frekvencija jednaka dvostrukoj frekvenciji mrežnog napajanja, probijaju se u sekundarni krug jedinice za napajanje.

Filter mreškanja uključuje prigušnicu i velike kondenzatore. Za visokokvalitetne izvore napajanja karakterističan je kapacitet od najmanje 2000 μF, ali proizvođači jeftinih modela imaju rezervu za uštedu kada instaliraju kondenzatore, na primjer, polovicu nazivne vrijednosti, što neizbježno utječe na amplitudu mreškanja.

⇡ Hrana u pripravnosti + 5VSB

Opis komponenti napajanja bio bi nepotpun bez spominjanja izvora napona u stanju pripravnosti od 5 V, koji omogućuje hibernaciju računala i osigurava rad svih uređaja koji moraju biti stalno uključeni. "Dzhurka" se napaja zasebnim impulsnim pretvaračem s transformatorom male snage. U nekim izvorima napajanja postoji treći transformator koji se koristi u povratnom krugu za izolaciju PWM kontrolera od primarnog kruga glavnog pretvarača. U drugim slučajevima ovu funkciju obavljaju optospojnici (LED i fototranzistor u istom paketu).

⇡ Metodologija za ispitivanje izvora napajanja

Jedan od glavnih parametara jedinice za napajanje je stabilnost napona, koja se ogleda u tzv. karakteristika unakrsnog opterećenja. KNX je dijagram u kojem je na jednoj osi ucrtana struja ili snaga na sabirnici od 12 V, a na drugoj je prikazana ukupna struja ili snaga na sabirnici od 3,3 i 5 V. Na mjestima presjeka za različite vrijednosti obje varijable, odstupanje napona od nominalne vrijednosti određuje određena sabirnica. Sukladno tome, objavljujemo dva različita KHX - za 12V šinu i za 5/3,3V šinu.

Boja točke označava postotak odstupanja:

• zelena: ≤ 1%;
• svijetlozelena: ≤ 2%;
• žuta: ≤ 3%;
• narančasta: ≤ 4%;
• crveno: ≤ 5%.
• bijela:> 5% (nije dopušteno ATX-om).

Za dobivanje KNH koristi se ispitni stol za napajanje po narudžbi, koji stvara opterećenje zbog odvođenja topline na moćnim tranzistorima s efektom polja.

Drugi jednako važan test je određivanje amplitude mreškanja na izlazu PSU. ATX standard dopušta mreškanje unutar 120 mV za sabirnicu od 12 V i 50 mV za sabirnicu od 5 V. Postoje valovi visoke frekvencije (na udvostručenoj frekvenciji glavnog ključa pretvarača) i niskofrekventni (na udvostručenoj frekvenciji od opskrbna mreža).

Ovaj parametar mjerimo pomoću Hantek DSO-6022BE USB osciloskopa pri maksimalnom opterećenju napajanja navedenom u specifikacijama. Na oscilogramu ispod, zeleni grafikon odgovara sabirnici od 12 V, žuti na 5 V. Vidi se da je mreškanje unutar normalnog raspona, pa čak i s marginom.

Za usporedbu, predstavljamo sliku mreškanja na izlazu jedinice napajanja starog računala. Ovaj blok u početku nije bio izvanredan, ali očito s vremena na vrijeme nije postao bolji. Sudeći po rasponu niskofrekventnog mreškanja (imajte na umu da je podjela naponskog sweep-a povećana na 50 mV kako bi se uklopile oscilacije na ekranu), kondenzator za izravnavanje na ulazu je već postao neupotrebljiv. Visokofrekventno valovanje na sabirnici od 5 V je na granici dopuštenih 50 mV.

Sljedeći test utvrđuje učinkovitost jedinice pri opterećenju između 10 i 100% nazivne snage (usporedbom izlazne snage s ulaznom snagom mjerenom kućnim vatmetrom). Za usporedbu, grafikon prikazuje kriterije za različite kategorije 80 PLUS. Međutim, to ovih dana ne izaziva veliko zanimanje. Grafikon prikazuje rezultate vrhunskog Corsair PSU-a u odnosu na vrlo jeftin Antec, ali razlika nije tako velika.

Aktuelnije pitanje za korisnika je buka iz ugrađenog ventilatora. Nemoguće ga je izravno izmjeriti u blizini bučnog stalka za ispitivanje jedinice za napajanje, pa laserskim tahometrom mjerimo brzinu vrtnje impelera - također pri snazi ​​od 10 do 100%. Grafikon ispod pokazuje da pri malom opterećenju ove PSU, 135 mm ventilator ostaje nisko i jedva da se uopće čuje. Pri maksimalnom opterećenju već se može razaznati buka, ali je razina još uvijek sasvim prihvatljiva.

Ako kod kuće imate staro ATX napajanje, nemojte ga bacati. Uostalom, od njega možete napraviti izvrsnu jedinicu napajanja za kućne ili laboratorijske svrhe. Modifikacija je minimalna i na kraju ćete dobiti gotovo univerzalno napajanje s nizom fiksnih napona.

Računalni izvori napajanja imaju visoku nosivost, visoku stabilnost i zaštitu od kratkog spoja.

Pinout izlaza napajanja računala

Prerada je počela

• - Vijčane stezaljke.
• - Otpornici snage 10 W i otpora 10 ohma (možete probati 20 ohma). Koristit ćemo kompozit od dva otpornika od 5 vata.
• - Termoskupljajuća cijev.
• - Par LED dioda s prigušnim otpornicima od 330 ohma.
• - Prekidači. Jedan za mrežu, jedan za kontrolu

Shema završetka napajanja računala

Počnimo

Pogledajte video o izradi laboratorijske jedinice vlastitim rukama

Trenutno se praktički ne koriste.

• Napon od -5 V koristio je samo ISA sučelje i zbog stvarne odsutnosti ovog sučelja na modernim matičnim pločama, u novim izvorima napajanja nema žice od -5 V.
• Napon od -12 V potreban je samo za potpunu implementaciju standarda serijskog sučelja RS-232, pa je također često odsutan.

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

Uređaj (krug)

Preklopno napajanje računala (ATX) sa uklonjenim poklopcem: A - ulaz diodni ispravljač, vidljivo ispod ulazni filtar; B - ulaz kondenzatori za zaglađivanje, radijator je vidljiv desno tranzistori visokog napona; C - impulsni transformator, desno se vidi niskonaponski radijator diodni ispravljači; D - grupna stabilizacijska prigušnica; E - izlazni filter kondenzatori

Široko rasprostranjeni sklop sklopnog napajanja sastoji se od sljedećih dijelova:

Ulazni krugovi

• Zasebna jedinica za napajanje male snage, koja izdaje +5 V standby mat. ploča i +12 V za napajanje mikrosklopa pretvarača samog UPS-a. Obično se izrađuje u obliku povratnog pretvarača na diskretnim elementima (bilo sa grupnom stabilizacijom izlaznih napona preko optokaplera plus podesivom Zener diodom TL431 u OS krugu, ili linearnim stabilizatorima 7805/7812 na izlazu) ili (u vrhu modeli) na mikrokrugu tipa TOPSwitch.

• Polumosni pretvarač na dva bipolarna tranzistora
• Upravljački krug pretvarača i zaštita računala od previsokih/niskih napona napajanja, obično na specijaliziranom mikrosklopu (TL494, UC3844, KA5800, SG6105, itd.).
• Impulsni visokofrekventni transformator, koji služi za formiranje 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 mnogo su veći od potrebnog izlaznog napona.
• Povratni krug koji održava stabilan napon na izlazu napajanja.
• PG (Power Good) naponski drajver, obično na zasebnom operacijskom pojačalu.

• Izlazni ispravljači. Pozitivni i negativni naponi (5 i 12 V) koriste iste izlazne namote transformatora, s različitim smjerovima uključivanja ispravljačkih dioda. Za smanjenje gubitaka, pri velikoj potrošnji struje, Schottky diode s malim padom napona naprijed koriste se kao ispravljači.
• Prigušnica za stabilizaciju izlazne grupe. Prigušnica izglađuje impulse pohranjivanjem energije između impulsa iz izlaznih ispravljača. Njegova je druga funkcija preraspodjela energije između krugova izlaznog napona. Dakle, ako se kroz bilo koji kanal povećava potrošnja struje, što smanjuje napon u ovom krugu, grupna stabilizacijska prigušnica, poput transformatora, smanjit će napon u drugim krugovima. Petlja povratne sprege će otkriti smanjenje izlaznih krugova, povećati ukupno napajanje i vratiti potrebne vrijednosti napona.
• Izlazni filter kondenzatori. Izlazni kondenzatori, zajedno sa grupnom stabilizacijskom prigušnicom, integriraju impulse, čime se dobivaju potrebne vrijednosti napona koje su znatno niže od napona s izlaza transformatora
• Jedan (na jednoj liniji) ili nekoliko (na nekoliko linija, obično +5 i +3,3) 10-25 Ohm otpornika za povlačenje, kako bi se osigurao siguran rad u praznom hodu.

Dostojanstvo takvo napajanje:

• Jednostavna i vremenski provjerena sklopka sa zadovoljavajućom kvalitetom stabilizacije izlaznih napona.
• Visoka učinkovitost (65-70%). Glavni gubici nastaju zbog prijelaznih pojava, koje traju mnogo kraće od stacionarnog stanja.
• Male dimenzije i težina, kako zbog manjeg stvaranja topline na regulacijskom elementu, tako i zbog manjih dimenzija transformatora, zbog činjenice da potonji radi na višoj frekvenciji.
• Manja potrošnja metala, zbog čega su moćna sklopna napajanja jeftinija od transformatorskih, unatoč većoj složenosti
• Mogućnost spajanja na mrežu širokog raspona napona i frekvencija, ili čak istosmjerne struje. Zahvaljujući tome, moguće je objediniti opremu proizvedenu za različite zemlje svijeta, a time i smanjiti njezinu cijenu u masovnoj proizvodnji.

Nedostaci polumostno napajanje bipolarnog tranzistora:

Standardi

AT (zastarjelo)

U izvorima napajanja za računala oblika, prekidač za napajanje prekida strujni krug i obično se postavlja na prednju ploču kućišta s odvojenim žicama; rezervno napajanje s odgovarajućim strujnim krugovima u načelu nema. Međutim, gotovo sve AT + ATX matične ploče imale su izlaz za kontrolu napajanja, a napajanja, u isto vrijeme, ulaz koji je omogućio AT matičnoj ploči da njime upravlja (uključuje i isključuje).

AT napajanje povezuje se s matičnom pločom s dva šestopinska konektora koja se spajaju u jedan 12-pinski konektor na matičnoj ploči. Raznobojne žice idu na konektore iz napajanja, a ispravan spoj je kada se kontakti konektora s crnim žicama konvergiraju u središtu konektora matične ploče. Pinout AT konektora na matičnoj ploči je sljedeći:

ATX (moderni)

Na 24-pinskom ATX konektoru, zadnja 4 pina mogu se ukloniti kako bi se osigurala kompatibilnost s 20-pinskom utičnicom na matičnoj ploči

Zahtjevi za + 5VDC su povećani - sada PSU mora isporučiti struju od najmanje 12 A (+3,3 VDC - 16,7 A, respektivno, ali ukupna snaga ne smije biti veća od 61 W) za tipičan sustav potrošnje od 160 W. Otkrivena je neravnoteža u izlaznoj snazi: prije je glavni kanal bio +5 V, sada su diktirani zahtjevi za minimalnu struju od +12 V. Zahtjevi su nastali zbog daljnjeg povećanja snage komponenti (uglavnom video kartica) , čije zahtjeve nisu mogli ispuniti vodovi +5 V zbog vrlo velikih struja u ovom vodu.

Priključci za napajanje / napajanje

Pinout SATA konektora

ATX PS 12V (P4 konektor za napajanje)

Jedan od dva 6-pinska AT konektora za napajanje

• 20-pinski glavni priključak za napajanje + 12V1DCV koristi se s prvim ATX matičnim pločama, prije PCI-Express matičnih ploča.

Također na jedinici napajanja nalaze se:

Učinkovitost - "80 PLUS"

Proizvođači napajanja računala

• Majstor hladnjaka
• Corsair

vidi također

Bilješke (uredi)

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 radnim mjestima. Sanitarna i epidemiološka pravila i propisi"
2. B.Yu. Semenov Energetska elektronika: od jednostavnog do složenog. - M .: SOLOMON-Press, 2005 .-- 415 str. - (Inženjerska knjižnica).
3. Pri vršnom opterećenju +12 VDC, raspon izlaznog napona +12 VDC može varirati za ± 10.
4. Minimalna razina napona 11,0 VDC tijekom vršnog opterećenja na +12 V2DC.
5. Brzina zatvarača u rasponu potrebna je za glavni konektor za napajanje matične ploče i S-ATA konektor za napajanje.
6. Ukupna snaga na +3,3 VDC i +5 VDC linijama ne smije biti veća od 61 W
7. Ukupna snaga na +3,3 VDC i +5 VDC linijama ne smije biti veća od 63 W
8. Ukupna snaga na linijama +3,3 VDC i +5 VDC ne smije prelaziti 80 W