Oggi non è raro vedere persone buttare via gli alimentatori dei computer. Bene, o gli alimentatori sono semplicemente inattivi, a raccogliere polvere.
Ma possono essere usati in fattoria! In questo articolo ti dirò quali tensioni si possono ottenere all'uscita di un alimentatore per computer convenzionale.
Un piccolo programma educativo sulle tensioni e le correnti di un alimentatore per computer
In primo luogo, non trascurare le precauzioni di sicurezza.
Se all'uscita dell'alimentatore abbiamo a che fare con tensioni sicure per la salute, allora ci sono 220 e 110 Volt in ingresso e al suo interno! Pertanto, seguire le precauzioni di sicurezza. E assicurati che nessun altro venga ferito dagli esperimenti!
In secondo luogo, abbiamo bisogno di un voltmetro o multimetro. Con esso, puoi misurare le tensioni e determinare la polarità della tensione (trova più e meno).
In terzo luogo, sull'alimentatore puoi trovare un adesivo che indicherà la corrente massima per cui è progettato l'alimentatore, per ogni tensione.
Per ogni evenienza, sottrai il 10% dalla cifra scritta. In questo modo otterrai il valore più accurato (i produttori spesso mentono).
In quarto luogo, l'alimentatore per PC di tipo ATX è progettato per generare tensioni di alimentazione costanti +3,3V, +5V, +12V, -5V, -12V. Pertanto, non cercare di ottenere una tensione alternata in uscita: espanderemo l'insieme delle tensioni combinando quelle nominali.
Bene, hai capito? Quindi continuiamo. È ora di decidere i connettori e le tensioni sui loro contatti.
Connettori e tensioni di un alimentatore per computer
Codifica a colori delle tensioni di alimentazione del computer
Come puoi vedere, i fili che escono dall'alimentatore hanno il loro colore. Non è solo così. Ogni colore rappresenta la tensione. La maggior parte dei produttori cerca di attenersi a uno standard, ma ci sono alimentatori completamente cinesi e il colore potrebbe non corrispondere (motivo per cui un multimetro è utile).
Nelle normali PSU, i contrassegni del colore dei cavi sono i seguenti:
- Nero - filo comune, "terra", GND
- Bianco - meno 5 V
- Blu - meno 12V
- Giallo - più 12V
- Rosso - più 5V
- Arancione - più 3,3 V
- Verde - Acceso (PS-ON)
- Grigio - POWER-OK (POWERGOOD)
- Viola - 5VSB (manutenzione).
Pinout dei connettori di alimentazione AT e ATX
Per tua comodità, ho selezionato una serie di immagini con la piedinatura di tutti i tipi di connettori di alimentazione oggi.
Per cominciare, studiamo tipi e tipi di connettori(connettori) di un alimentatore standard.
La scheda madre è alimentata da un connettore ATX a 24 pin o da un connettore AT a 20 pin. Serve anche per accendere l'alimentazione.
Per dischi rigidi, CDROM, lettori di schede e altre cose, viene utilizzato MOLEX.
Una rarità oggi è un connettore per floppy disk. Ma sui vecchi alimentatori puoi incontrarti.
Il connettore della CPU a 4 pin viene utilizzato per alimentare il processore. Ce ne sono due o anche doppi, cioè a 8 pin, per potenti processori.
Il connettore SATA ha sostituito il connettore MOLEX. Utilizzato per gli stessi scopi di MOLEX, ma su dispositivi più recenti.
Gli slot PCI vengono spesso utilizzati per fornire alimentazione aggiuntiva diverso tipo Dispositivi PCI express (più comuni per le schede video).
Procediamo direttamente alla piedinatura e alla marcatura. Dove sono le nostre amate tensioni? Ed eccoli qui!
Un'altra immagine con pinout e codifica a colori delle tensioni sui connettori dell'alimentatore.
Di seguito è riportato il pinout dell'alimentatore di tipo AT.
Ecco qui. Abbiamo scoperto la piedinatura degli alimentatori per computer! È ora di passare a come ottenere le tensioni necessarie dall'alimentatore.
Ottenere tensioni dai connettori di un alimentatore per computer
Ora che sappiamo dove ottenere le tensioni, utilizziamo la tabella che ho fornito di seguito. Dovrebbe essere usato in questo modo: tensione positiva + zero = totale.
| positivo | zero | totale (differenza) |
| +12V | 0V | +12V |
| +5V | -5V | +10V |
| +12V | +3,3 V | +8,7 V |
| +3,3 V | -5V | +8,3 V |
| +12V | +5V | +7V |
| +5V | 0V | +5V |
| +3,3 V | 0V | +3,3 V |
| +5V | +3,3 V | +1,7 V |
| 0V | 0V | 0V |
È importante ricordare che la corrente di tensione finale sarà determinata dal valore minimo dei rating utilizzati per ottenerla.
Inoltre, non dimenticare che per correnti elevate è preferibile utilizzare un filo spesso.
La cosa più importante!!! L'alimentazione viene avviata cortocircuitando i fili GND e PWR SW. Funziona finché questi circuiti sono chiusi!
RICORDARE! Eventuali esperimenti con l'elettricità devono essere effettuati nel rigoroso rispetto delle norme di sicurezza elettrica!!!
Connettore aggiuntivo. Chiarimento della piedinatura per connettori PCIe ed EPS.
Fattori di forma moderni: ATX e SFX
Nelle pagine seguenti daremo uno sguardo più da vicino ai fattori di forma degli alimentatori utilizzati nei PC moderni. L'ATX è di gran lunga il più comune di questi, ma se hai diversi tipi di PC nella tua linea di lavoro, molto probabilmente incontrerai altri tipi di alimentatori, di cui parleremo qui.
ATX/ATX12V
Nel 1995, Intel ha scoperto che il design dell'alimentatore esistente stava letteralmente esaurendo la potenza per gestire il carico crescente. Il problema era che lo standard esistente utilizzava due connettori con un totale di 12 fili che fornivano alimentazione alla scheda madre, ai controller saldati su di essa e al processore. Inoltre, le spine dei connettori erano dotate di chiusure mal concepite, connessione sbagliata che ha portato a danni sia alla scheda madre che Alimentazione elettrica. Per risolvere questi problemi, nel 1995 Intel prese come base l'allora popolare fattore di forma LPX (PS / 2) e modificò semplicemente i circuiti di alimentazione e i connettori in esso implementati, mantenendo le stesse dimensioni e il design fisico dell'alimentatore. Nasce così lo standard ATX.
Intel ha introdotto la specifica ATX nel 1995 e nel 1996 questo fattore di forma ha iniziato a guadagnare popolarità tra i sistemi desktop basati su Processori Pentium e Pentium Pro, conquistando il 18% del mercato nel primo anno. Dal 1996, le opzioni del fattore di forma basate su ATX hanno dominato sia le schede madri che gli alimentatori, sostituendo i precedenti standard Baby-AT/LPX. Gli alimentatori ATX12V sono utilizzati anche per le schede madri del più recente standard BTX, che doveva sostituire l'ATX, garantendo che gli alimentatori ATX possano essere utilizzati nei prossimi anni. La specifica ATX12V definisce il fisico o forma meccanica Alimentazione elettrica, nonché la configurazione dei connettori utilizzati per alimentare i componenti del computer.
Dal 1995 al 2000, il fattore di forma ATX è stato definito come parte delle specifiche della scheda madre ATX. Tuttavia, nel febbraio 2000, Intel ha preso come base le attuali specifiche della scheda madre/chassis ATX 2.03 e ha creato una specifica separata del fattore di forma dell'alimentatore, ATX/ATX12 versione 1.0, aggiungendo un ulteriore connettore a 4 pin. +12 V ( alimentatori con questo connettore sono conformi alla specifica ATX12V). Il connettore +12V è diventato un requisito per la versione 1.3 dello standard ATX, introdotto nell'aprile 2002, dopo di che è rimasto solo lo standard ATX12V. Lo standard ATX12V 2.0 (febbraio 2003) ha perso il connettore ausiliario a 6 pin, il connettore principale è diventato a 24 pin e la presenza di connettori di alimentazione Serial ATA è diventata requisito obbligatorio. L'attuale versione di ATX12V 2.2 è stata introdotta nel marzo 2005 e contiene solo piccoli miglioramenti per quanto riguarda versione precedente come l'uso dei contatti Molex High Current System (HCS) sulle spine.
Poiché le specifiche dell'alimentatore standard ATX sono state migliorate, anche l'orientamento della ventola di raffreddamento e il design dell'alimentatore sono cambiati. Le specifiche iniziali presuppongono una ventola da 80 mm montata all'interno Alimentazione elettrica, da dove può espellere l'aria dal retro del case, dirigendo il flusso d'aria lungo la scheda madre. In altre parole, una ventola del genere funziona nella direzione opposta rispetto alla maggior parte delle ventole attualmente in uso, il che devia aria calda dagli accessori. L'idea è di reindirizzare il flusso d'aria all'interno del case in modo tale da poter andare avanti con una sola ventola per alimentatore, eliminando il uso obbligatorio raffreddamento attivo del dissipatore di calore della CPU.
Schema di un alimentatore standard ATX12V 2.x con un cavo di alimentazione principale a 24 pin, un connettore aggiuntivo +12V a 4 pin, nonché connettori di alimentazione aggiuntivi per schede video collegate a bus PCI Esprimere
In un sistema ATX a flusso inverso, l'aria viene forzata all'interno del telaio e l'unico punto di ingresso della polvere nel sistema è il filtro dell'aria situato davanti alla ventola. Per computer che operano in ambienti che non lo sono stanza pulita(ad esempio nei negozi) questo metodo di raffreddamento consente di mantenere l'interno del case relativamente pulito.
Anche se questo metodo di raffreddamento sembra essere molto conveniente in termini di uso domestico PC, va notato che comporta l'uso di una ventola più potente, che dovrebbe funzionare efficacemente insieme al filtro installato e, allo stesso tempo, pompare la pressione dell'aria in eccesso nel case. Inoltre, quando si utilizza un filtro, deve essere sottoposto a manutenzione periodica, ovvero deve essere pulito da polvere e sporco più volte alla settimana. Va anche notato che l'aria già calda viene fornita dall'alimentatore al dispositivo di raffreddamento del processore, il che riduce l'efficienza di raffreddamento complessiva.
I processori si sono evoluti, sono diventati più produttivi e di conseguenza hanno iniziato a riscaldarsi più dei loro predecessori. Di conseguenza, ci voleva di più sistema efficiente il raffreddamento e l'opzione con sovrapressione all'interno della custodia hanno cessato di corrispondere al compito. Ecco perché le versioni successive della specifica ATX sono state riscritte per consentire sistemi di raffreddamento sia a pressione positiva che a pressione negativa. Ma è stato sottolineato che si trattava della seconda opzione, che prevede la creazione di una pressione negativa dovuta alla ventola Alimentazione elettrica un ventilatore e una potente ventola direttamente sopra il processore sono la soluzione migliore.
Nella misura in cui sistema standard il raffreddamento con pressione negativa all'interno del case fornisce la massima efficienza per una data potenza della ventola e forza del flusso d'aria, in pratica tutto modelli moderni Gli alimentatori realizzati nel fattore di forma ATX utilizzano esattamente questo approccio al raffreddamento. La maggior parte di loro è dotata di una ventola da 80 mm, che è montata sulla parete posteriore e funziona per soffiare. Ma in alcuni modelli, una ventola con un diametro da 80 a 140 mm è fissata sulla superficie superiore o inferiore Alimentazione elettrica all'interno del case, guidando l'aria attraverso l'alimentatore alle prese sulla parete posteriore. Ma in ogni caso, l'idea è quella di togliere l'aria calda dal case e lanciarla attraverso il retro dell'alimentatore.
Fattore di forma ATX risolto diversi problemi che erano rilevanti per i precedenti fattori di forma PC / XT, AT e LPX. Uno di questi era che le schede PC/XT/AT erano dotate solo di due connettori per i cavi di alimentazione. Se hai collegato i cavi in modo errato o li hai confusi, di norma, sia l'alimentatore che la scheda madre si sono bruciati! La maggior parte dei produttori responsabili ha cercato di trovare una chiave speciale che consentisse di collegare questi cavi solo nella sequenza corretta. Tuttavia, la maggior parte dei produttori che offrivano sistemi economici non includeva tale protezione su alimentatori o schede. Il fattore di forma ATX include connettori e prese della scheda madre Alimentazione elettrica progettati per impostazione predefinita per essere "a prova di stupido", ovvero possono essere collegati solo nel modo giusto. Inoltre, tra i connettori è apparsa una linea ATX +3,3 V a bassa tensione, che riduce la necessità di dissaldare regolatori di tensione aggiuntivi direttamente sulla scheda per quei componenti che utilizzano questa tensione.
I nuovi connettori +3.3V sugli alimentatori ATX hanno un diverso set di uscite che di solito non sono evidenti su un alimentatore standard. Il set include le uscite Power_On (PS_ON) e 5V_Standby (5VSB), di cui abbiamo parlato poco prima e che sono responsabili della modalità Soft Power (gestione dell'alimentazione del software). Forniscono funzionalità come Wake on Ring o Wake on LAN, ovvero quando il segnale del modem o della rete può essere utilizzato per riattivare il computer dalla modalità di sospensione o si accende automaticamente per eseguire attività pianificate. Questi segnali possono essere abilitati anche tramite gli specifici pulsanti di accensione presenti sulla maggior parte delle tastiere moderne. In particolare, la possibilità di accendere tramite un pulsante sulla tastiera o tramite rete è disponibile anche a computer spento ma collegato a una fonte di alimentazione, in quanto la linea 5V_Standby è sempre alimentata. Le stesse funzionalità avanzate di gestione dell'alimentazione possono essere abilitate o disabilitate tramite il BIOS.
SFX/SFX12V
Intel ha introdotto la scheda madre con fattore di forma microATX nel dicembre 1997. Allo stesso tempo, la alimentatore dimensioni ridotte - Small Form Factor (SFX). Nonostante ciò, la maggior parte degli chassis microATX utilizzava ancora un alimentatore ATX standard. Ma poi, nel marzo 1999, Intel ha introdotto l'aggiunta FlexATX alla specifica microATX per le schede madri miniaturizzate utilizzate nei desktop economici e nei PC industriali.
Da allora, le custodie standard SFX sono state utilizzate in molti sistemi desktop compatti. A differenza della maggior parte delle specifiche degli alimentatori che specificano le dimensioni fisiche, lo standard SFX descrive cinque diverse forme fisiche per gli alimentatori, alcune delle quali non possono essere sostituite come modulo separato. Inoltre, sono state apportate modifiche al set di connettori PSU, poiché le specifiche sono cambiate. Quindi, al momento dell'acquisto Alimentazione elettrica Standard SFX/SFX12V, devi assicurarti di scegliere il giusto tipo di blocco che si adatti fisicamente alla custodia e abbia anche i connettori giusti per il collegamento alla scheda madre.
Il numero e il tipo di connettori sono cambiati nel corso dell'evoluzione dello standard SFX. La specifica dell'alimentatore originale include un connettore della scheda madre a 20 pin. Un ulteriore connettore a 4 pin +12 V per l'alimentazione indipendente della CPU è apparso come opzione nella specifica di revisione 2.0 introdotta nel maggio 2001 ed è diventato obbligatorio nella revisione 2.3 (aprile 2003), così che alla fine solo la specifica SFX12V è stata ulteriormente sviluppata . Nella versione 3.0 di SFX12V, il connettore di alimentazione principale è stato trasformato da 20 pin a 24 pin e i connettori Serial ATA sono apparsi tra i requisiti. Al momento è considerata rilevante la versione 3.1, che è stata introdotta nel marzo 2005 e contiene piccole differenze, in particolare l'uso dei contatti Molex High Current System (HCS) nei connettori.
SFX12V ne ha diversi opzioni fisiche layout, uno dei quali si chiama PS3.
Standard alimentatore L'SFX/SFX12 è dotato di una ventola da 60 mm situata all'interno dell'alimentatore rivolto verso l'interno del computer. La ventola aspira l'aria calda nell'alimentatore dal case e la scarica pannello posteriore. La posizione della ventola in questa posizione è per motivi di riduzione del rumore e mantiene il tipo standard di sistema di raffreddamento a pressione negativa all'interno del case. Il sistema può anche utilizzare ventole aggiuntive per raffreddare il processore e lo chassis, indipendentemente dall'alimentazione.
PSU standard SFX/SFX12V con ventola interna da 60 mm
Disponibile versione con ventola per sistemi compatti che richiedono più raffreddamento taglia più grande- con un diametro di 80 mm - fissato sulla parte superiore dell'alimentatore. Un tale sistema è più potente ed efficiente in termini di raffreddamento e viene utilizzato se il computer ha un riempimento produttivo, nonostante le sue dimensioni.
PSU standard SFX/SFX12V con ventola da 80 mm più potente montata pannello superiore
Un'altra versione dello standard SFX12V utilizza anche una ventola "rinforzata" da 80 mm sul pannello superiore, ma il case stesso Alimentazione elettrica dispiegato, determinando un aumento dello spazio occupato in larghezza e una diminuzione in profondità, come mostrato nel diagramma due paragrafi seguenti.
La versione a basso profilo dell'SFX12V è stata progettata per case sottili fino a 50 mm ed è dotata di una ventola da 40 mm, come mostrato nel diagramma seguente.
Infine, l'implementazione più recente dell'SFX è il cosiddetto fattore di forma PS3, definito nella specifica SFX12V in "Appendice E" (Appendice E). Sebbene questo fattore di forma sia definito come un sottoinsieme della specifica SFX12V, in realtà è una versione più piccola dell'ATX12V ed è generalmente utilizzato nello chassis per schede microATX e schede madri che richiedono di più ad alta potenza di quanto può essere fornito da più compatto Riserve energetiche, presentato in varianti dello standard SFX.
PSU con fattore di forma SFX/SFX12V distribuito in larghezza e dotato di una ventola "rinforzata" da 80 mm sul pannello superiore
PSU SFX/SFX12V a basso profilo con ventola da 40 mm
PSU PS3 (variante SFX/SFX12V) con ventola da 80 mm
Gli alimentatori SFX12V sono progettati specificamente per sistemi miniaturizzati che contengono un set limitato di componenti e sono limitati nelle opzioni di aggiornamento. La maggior parte degli alimentatori SFX è progettata per fornire tra 80 e 300 W di potenza a carico costante e dispone di quattro linee di alimentazione: +5 V, +12 V, -12 V e +3,3 V. Alimentazione elettricaè sufficiente per un sistema compatto dotato di processore, scheda grafica AGP o PCI-E x16, fino a quattro slot per schede di espansione e tre unità interne, come dischi fissi e unità ottiche.
Sebbene Intel abbia creato la specifica dell'alimentatore SFX12V pensando alle schede madri microATX e FlexATX, SFX è un fattore di forma dell'alimentatore indipendente dalla scheda madre che può essere utilizzato anche con altre schede madri. In particolare, alimentatore La versione PS3 dello standard SFX12V può essere utilizzata come sostituto a tutti gli effetti dell'alimentatore ATX12V poiché i connettori per questi due standard sono identici. L'alimentatore SFX utilizza esattamente gli stessi connettori a 20 o 24 fili definiti nelle specifiche standard ATX/ATX12V e include le linee Power_On e 5V_Standby. L'alimentatore SFX12V include un connettore aggiuntivo a 4 pin +12V per alimentare la CPU, proprio come lo standard ATX12V. L'utilizzo di un alimentatore ATX o SFX in un determinato sistema dipende più dal case o dallo chassis che dalla scheda madre. Ogni fattore di forma ha gli stessi connettori di alimentazione, con la differenza principale nella disposizione fisica e nelle dimensioni.
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introduzione
Parte integrante di ogni computer è l'alimentatore. È importante quanto il resto del computer. Allo stesso tempo, l'acquisto di un alimentatore è piuttosto raro, perché. Un buon alimentatore può alimentare diverse generazioni di sistemi. Detto questo, l'acquisto di un alimentatore deve essere preso molto sul serio, poiché il destino di un computer dipende direttamente dal funzionamento dell'alimentatore.
Per implementare l'isolamento galvanico, è sufficiente realizzare un trasformatore con gli avvolgimenti necessari. Ma per alimentare un computer è necessaria molta potenza, soprattutto per i PC moderni. Per alimentare un computer dovrebbe essere realizzato un trasformatore, cosa che non solo grande taglia ma pesava anche molto. Tuttavia, con un aumento della frequenza della corrente di alimentazione del trasformatore, per creare lo stesso flusso magnetico, sono necessarie meno spire e una sezione trasversale più piccola del circuito magnetico. Negli alimentatori costruiti sulla base di un convertitore, la frequenza della tensione di alimentazione del trasformatore è 1000 o più volte superiore. Ciò consente di creare alimentatori compatti e leggeri.
L'alimentatore switching più semplice
Si consideri uno schema a blocchi di un semplice alimentatore switching, che sta alla base di tutti gli alimentatori switching.
Schema a blocchi di un alimentatore switching.
Il primo blocco converte la tensione CA in CC. Tale convertitore è costituito da un ponte a diodi che rettifica la tensione alternata e un condensatore che attenua l'ondulazione della tensione rettificata. Questa scatola contiene anche elementi aggiuntivi: filtri della tensione di rete dalle increspature del generatore di impulsi e termistori per attenuare il picco di corrente al momento dell'accensione. Tuttavia, questi elementi possono essere omessi per risparmiare sui costi.
Il blocco successivo è un generatore di impulsi che genera impulsi a una certa frequenza che alimentano l'avvolgimento primario del trasformatore. La frequenza degli impulsi di generazione di diversi alimentatori è diversa e si trova nell'intervallo 30 - 200 kHz. Il trasformatore svolge le principali funzioni dell'alimentatore: isolamento galvanico con la rete e abbassando la tensione ai valori richiesti.
La tensione alternata ricevuta dal trasformatore viene convertita dal blocco successivo in tensione continua. Il blocco è costituito da diodi raddrizzatori di tensione e un filtro ondulatorio. In questo blocco, il filtro ondulazione è molto più complesso rispetto al primo blocco ed è costituito da un gruppo di condensatori e un'induttanza. Per risparmiare denaro, i produttori possono installare piccoli condensatori e induttanze a bassa induttanza.
Il primo alimentatore switching era un convertitore push-pull o a ciclo singolo. Push-pull significa che il processo di generazione è composto da due parti. In un tale convertitore, due transistor si aprono e si chiudono a turno. Di conseguenza, in un convertitore a ciclo singolo, un transistor si apre e si chiude. Gli schemi dei convertitori push-pull e a ciclo singolo sono presentati di seguito.
Diagramma schematico del convertitore.
Considera gli elementi dello schema in modo più dettagliato:
X2 - connettore di alimentazione del circuito.
X1 - connettore da cui viene rimossa la tensione di uscita.
R1 - resistenza che imposta il piccolo offset iniziale sui tasti. È necessario per un avvio più stabile del processo di oscillazione nel convertitore.
R2 è la resistenza che limita la corrente di base sui transistor, questo è necessario per proteggere i transistor dalla combustione.
TP1 - Il trasformatore ha tre gruppi di avvolgimenti. Il primo avvolgimento di uscita genera la tensione di uscita. Il secondo avvolgimento funge da carico per i transistor. Il terzo costituisce la tensione di controllo per i transistor.
Al momento iniziale dell'accensione del primo circuito, il transistor è leggermente socchiuso, perché. Una tensione positiva viene applicata alla base attraverso il resistore R1. Una corrente scorre attraverso il transistor socchiuso, che scorre anche attraverso il secondo avvolgimento del trasformatore. La corrente che scorre attraverso l'avvolgimento crea un campo magnetico. Il campo magnetico crea tensione negli avvolgimenti rimanenti del trasformatore. Di conseguenza, viene creata una tensione positiva sull'avvolgimento III, che apre ulteriormente il transistor. Il processo continua fino a quando il transistor non entra in modalità di saturazione. La modalità di saturazione è caratterizzata dal fatto che all'aumentare della corrente di controllo applicata al transistor, la corrente di uscita rimane invariata.
Poiché la tensione negli avvolgimenti viene generata solo in caso di variazione del campo magnetico, sua crescita o diminuzione, l'assenza di un aumento della corrente all'uscita del transistor, quindi, comporterà la scomparsa dell'EMF in gli avvolgimenti II e III. La perdita di tensione nell'avvolgimento III comporterà una diminuzione del grado di apertura del transistor. E la corrente di uscita del transistor diminuirà, quindi anche il campo magnetico diminuirà. La riduzione del campo magnetico creerà una tensione di polarità opposta. La tensione negativa nell'avvolgimento III inizierà a chiudere ancora di più il transistor. Il processo continuerà fino a quando il campo magnetico non scompare completamente. Quando il campo magnetico scompare, scompare anche la tensione negativa nell'avvolgimento III. Il processo riprenderà a ripetersi.
Un convertitore push-pull funziona secondo lo stesso principio, ma la differenza è che ci sono due transistor e si aprono e si chiudono a turno. Cioè, quando uno è aperto, l'altro è chiuso. Il circuito del convertitore push-pull ha il grande vantaggio di sfruttare l'intero circuito di isteresi del conduttore magnetico del trasformatore. L'utilizzo di una sola sezione del circuito di isteresi o della magnetizzazione in una sola direzione porta a molti effetti indesiderati che riducono l'efficienza del convertitore e ne degradano le prestazioni. Pertanto, in pratica, viene utilizzato ovunque un circuito convertitore push-pull con trasformatore sfasatore. Nei circuiti in cui sono necessarie semplicità, dimensioni ridotte e bassa potenza, viene ancora utilizzato un circuito a ciclo singolo.
Riserve energetiche Fattore di forma ATX senza rifasamento
I convertitori discussi sopra, sebbene siano dispositivi finiti, sono scomodi da usare nella pratica. La frequenza del convertitore, la tensione di uscita e molti altri parametri "flottanti", cambiano in base al cambiamento: tensione di alimentazione, carico di uscita del convertitore e temperatura. Ma se i tasti sono controllati da un controller che potrebbe effettuare stabilizzazioni e vari funzioni aggiuntive, quindi puoi utilizzare il circuito per alimentare i dispositivi. Il circuito di alimentazione che utilizza un controller PWM è abbastanza semplice e, in generale, è un generatore di impulsi costruito su un controller PWM.
PWM - modulazione dell'ampiezza dell'impulso. Consente di regolare l'ampiezza del segnale del filtro passa basso passato (filtro basse frequenze) con una modifica della durata o del duty cycle dell'impulso. I principali vantaggi di PWM sono alto valore efficienza degli amplificatori di potenza e grandi opportunità in applicazione.
schema blocco semplice alimentazione con controller PWM.
Questo circuito di alimentazione ha una bassa potenza e utilizza un transistor ad effetto di campo come chiave, che consente di semplificare il circuito ed eliminare gli elementi aggiuntivi necessari per controllare gli interruttori del transistor. Negli alimentatori ad alta potenza Il controller PWM dispone di elementi di controllo ("Driver") per la chiave di uscita. I transistor IGBT sono usati come chiavi di uscita negli alimentatori ad alta potenza.
La tensione di rete in questo circuito viene convertita in una tensione costante e alimentata attraverso la chiave al primo avvolgimento del trasformatore. Il secondo avvolgimento viene utilizzato per alimentare il microcircuito e generare tensione risposta. Il controller PWM genera impulsi con una frequenza impostata dal circuito RC collegato al pin 4. Gli impulsi vengono inviati all'ingresso della chiave, che li amplifica. La durata degli impulsi varia a seconda della tensione sul pin 2.
Ritenere schema reale Alimentazione ATX. Ha molti più elementi e ne contiene di più dispositivi aggiuntivi. I quadrati rossi del circuito di alimentazione sono suddivisi condizionatamente in parti principali.
Circuito di alimentazione ATX con una potenza di 150-300 watt.
Per alimentare il chip del controller, oltre a generare una tensione di standby di +5, che viene utilizzata dal computer quando è spento, è presente un altro convertitore nel circuito. Nello schema è designato come blocco 2. Come puoi vedere, è realizzato secondo il circuito del convertitore a ciclo singolo. Il secondo blocco ha anche elementi aggiuntivi. Fondamentalmente, si tratta di circuiti di assorbimento delle sovratensioni generati dal trasformatore del convertitore. Chip 7805 - moduli del regolatore di tensione tensione di servizio+5V dalla tensione raddrizzata del convertitore.
Spesso nell'unità di generazione della tensione di standby vengono installati componenti di bassa qualità o difettosi, il che fa diminuire la frequenza del convertitore fino alla gamma audio. Di conseguenza, si sente un cigolio dall'alimentatore.
Poiché l'alimentatore è alimentato da AC 220V e il convertitore necessita di alimentazione tensione costante, la tensione deve essere convertita. Il primo blocco esegue la rettifica e il filtraggio della tensione di rete alternata. Questo blocco contiene anche un filtro di blocco contro le interferenze generate dall'alimentatore stesso.
Il terzo blocco è il controller PWM TL494. Svolge tutte le funzioni di base dell'alimentatore. Protegge l'alimentatore dai cortocircuiti, stabilizza la tensione di uscita e genera un segnale PWM per controllare gli interruttori a transistor caricati sul trasformatore.
Il quarto blocco è costituito da due trasformatori e due gruppi di interruttori a transistor. Il primo trasformatore genera una tensione di controllo per i transistor di uscita. Poiché il controller PWM TL494 genera un segnale a bassa potenza, il primo gruppo di transistor amplifica questo segnale e lo passa al primo trasformatore. Il secondo gruppo di transistor, o di uscita, viene caricato sul trasformatore principale, che costituisce le tensioni di alimentazione principali. Così di più schema complesso la gestione delle chiavi di output viene applicata a causa della complessità della gestione transistor bipolari e protezione del controller PWM dall'alta tensione.
Il quinto blocco è costituito da diodi Schottky che rettificano la tensione di uscita del trasformatore e un filtro passa basso (LPF). Il filtro passa basso è costituito da condensatori elettrolitici di notevole capacità e induttanze. All'uscita del filtro passa basso sono presenti dei resistori che lo caricano. Questi resistori sono necessari affinché, dopo aver spento la capacità dell'alimentatore, non rimangano carichi. Ci sono anche resistori all'uscita del raddrizzatore di tensione di rete.
Gli elementi rimanenti che non sono cerchiati nel blocco sono catene che formano "segnali di servizio". Queste catene svolgono il lavoro di protezione dell'alimentazione da corto circuito o monitorare lo stato delle tensioni di uscita.
Alimentazione ATX da 200 W.
Vediamo ora come si trovano gli elementi sul circuito stampato dell'alimentatore da 200 W. La figura mostra:
Condensatori che filtrano le tensioni di uscita.
Posizionare i condensatori del filtro della tensione di uscita non saldati.
Induttori che filtrano le tensioni di uscita. La bobina più grande non solo svolge il ruolo di filtro, ma funge anche da stabilizzatore ferromagnetico. Ciò consente di ridurre leggermente le distorsioni di tensione con il carico irregolare di varie tensioni di uscita.
Chip stabilizzatore PWM WT7520.
Un radiatore su cui sono installati diodi Schottky per tensioni + 3,3 V e + 5 V e diodi ordinari per tensione + 12 V. Va notato che spesso, soprattutto negli alimentatori più vecchi, elementi aggiuntivi vengono posizionati sullo stesso radiatore. Questi sono elementi di stabilizzazione della tensione + 5 V e + 3,3 V. Nei moderni alimentatori, su questo radiatore sono posizionati solo diodi Schottky per tutte le tensioni di base o FET, che vengono utilizzati come elemento raddrizzatore.
Il trasformatore principale, che esegue la formazione di tutte le tensioni, nonché l'isolamento galvanico dalla rete.
Un trasformatore che genera tensioni di controllo per i transistor di uscita del convertitore.
Convertitore trasformatore che genera tensione in standby + 5V.
Il radiatore, su cui si trovano i transistor di uscita del convertitore, nonché il transistor del convertitore che forma la tensione di standby.
Condensatori del filtro della tensione di rete. Non devono essere due. Per formare una tensione bipolare e formare un punto medio, sono installati due condensatori di uguale capacità. Dividono a metà la tensione di rete raddrizzata, formando così due tensioni di diversa polarità collegate in un punto comune. Nei circuiti di alimentazione singola è presente un solo condensatore.
Elementi filtranti di rete dalle armoniche (interferenza) generate dall'alimentazione.
Diodi a ponte di diodi che rettificano la tensione alternata della rete.
Alimentazione ATX 350W.
L'alimentatore da 350 W è equivalente. Colpisce immediatamente la grande scheda, i dissipatori di calore più grandi e un trasformatore del convertitore più grande.
Condensatori del filtro della tensione di uscita.
Un dissipatore di calore che raffredda i diodi che rettificano la tensione di uscita.
Controller PWM AT2005 (simile a WT7520), che esegue la stabilizzazione della tensione.
Il trasformatore principale del convertitore.
Un trasformatore che genera una tensione di controllo per i transistor di uscita.
Trasformatore convertitore di tensione in standby.
Un radiatore che raffredda i transistor di uscita dei convertitori.
Filtro della tensione di rete dai disturbi dell'alimentazione.
diodi a ponte di diodi.
Condensatori del filtro della tensione di rete.
Lo schema considerato è stato a lungo utilizzato negli alimentatori e ora è talvolta trovato.
Alimentatori in formato ATX con rifasamento.
Negli schemi considerati, il carico di rete è un condensatore collegato alla rete tramite ponte a diodi. La carica del condensatore si verifica solo se la tensione su di esso è inferiore alla rete. Di conseguenza, la corrente viene pulsata, il che presenta molti svantaggi.
Raddrizzatore di tensione a ponte.
Elenchiamo queste carenze:
- le correnti introducono nella rete armoniche (interferenza) superiori;
- grande ampiezza di corrente di consumo;
- una significativa componente reattiva nella corrente di consumo;
- la tensione di rete non viene utilizzata durante l'intero periodo;
- L'efficienza di tali schemi è di scarsa importanza.
I nuovi alimentatori hanno un circuito moderno migliorato, ha un'altra unità aggiuntiva: un correttore del fattore di potenza (PFC). Esegue il miglioramento del fattore di potenza. O più linguaggio semplice elimina alcune delle carenze del raddrizzatore a ponte della tensione di rete.
Formula piena potenza.
Il fattore di potenza (KM) caratterizza quanto della potenza totale del componente attivo e quanto del reattivo. In linea di principio, si può dire, perché tener conto potere reattivo, è immaginario e non giova.
Formula del fattore di potenza.
Diciamo di avere un certo dispositivo, un alimentatore, con un fattore di potenza di 0,7 e una potenza di 300 watt. Si può vedere dai calcoli che il nostro alimentatore ha piena potenza (la somma di reattivo e Potenza attiva) è maggiore di quanto indicato su di esso. E questa potenza dovrebbe essere fornita da una rete di alimentazione a 220V. Sebbene questa potenza non sia utile (anche il contatore elettrico non la aggiusta), esiste comunque.
Calcolo della potenza totale dell'alimentatore.
Cioè, elementi interni e fili di rete dovrebbe essere valutato a 430 watt, non 300 watt. E immaginate il caso in cui il fattore di potenza è pari a 0,1 ... Per questo la rete cittadina vieta l'uso di dispositivi con un fattore di potenza inferiore a 0,6 e, se ne vengono trovati, il proprietario è multato.
Di conseguenza, nelle campagne sono stati sviluppati nuovi circuiti di alimentazione dotati di KKM. Inizialmente, come PFC veniva utilizzata una grande induttanza di induttanza inclusa all'ingresso, tale alimentatore è chiamato alimentatore con PFC o PFC passivo. Un tale alimentatore ha un KM aumentato. Per ottenere i KM desiderati, è necessario dotare gli alimentatori di un'induttanza di grandi dimensioni, poiché la resistenza di ingresso dell'alimentatore è capacitiva a causa dei condensatori installati all'uscita del raddrizzatore. L'installazione di un acceleratore aumenta significativamente la massa dell'alimentatore e aumenta il KM a 0,85, che non è così tanto.
Alimentatore da 400 W con rifasamento passivo.
La figura mostra un alimentatore FSP da 400W con rifasamento passivo. Contiene i seguenti elementi:
- Condensatori di filtro ondulazione in uscita.
Condensatori di filtro della tensione di linea raddrizzati.
Un'induttanza che esegue il rifasamento.
Trasformatore del convertitore principale.
Trasformatore che controlla le chiavi.
Trasformatore convertitore ausiliario (tensione di riserva).
Filtri della tensione di rete dalle increspature dell'alimentazione.
Il radiatore su cui sono installati gli interruttori del transistor di uscita.
Radiatore su cui sono installati diodi che rettificano la tensione alternata del trasformatore principale.
Scheda di controllo della velocità della ventola.
La scheda su cui è installato il controller PWM FSP3528 (analogo a KA3511).
Induttore di stabilizzazione di gruppo ed elementi filtranti ondulazione della tensione di uscita.
Accendere l'acceleratore per correggere i KM.
A causa della bassa efficienza del PFC passivo, nell'alimentatore è stato introdotto un nuovo circuito PFC, basato su uno stabilizzatore PWM caricato su un'induttanza. Questo schema porta molti vantaggi all'alimentazione:
- gamma di tensione di esercizio estesa;
- è diventato possibile ridurre significativamente la capacità del condensatore del filtro della tensione di rete;
- CM significativamente aumentato;
- riduzione del peso dell'alimentatore;
- aumentare l'efficienza dell'alimentazione.
Questo schema presenta anche degli svantaggi: si tratta di una diminuzione dell'affidabilità dell'alimentatore e di un funzionamento errato con alcuni gruppi di continuità quando si cambia modalità di funzionamento batteria / rete. L'errato funzionamento di questo circuito con un UPS è dovuto al fatto che la capacità del filtro della tensione di rete è notevolmente diminuita nel circuito. Nel momento in cui la tensione scompare per un breve periodo, la corrente del KKM aumenta notevolmente, il che è necessario per mantenere la tensione all'uscita del KKM, a seguito della quale la protezione contro il cortocircuito (cortocircuito) nel L'UPS è attivato.
Schema di un correttore di fattore di potenza attivo.
Se guardi il circuito, allora è un generatore di impulsi che è caricato sull'induttore. La tensione di rete viene rettificata da un ponte a diodi e fornita alla chiave, che è caricata con un'induttanza L1 e un trasformatore T1. Viene introdotto il trasformatore per il feedback del controller con la chiave. La tensione dall'induttore viene rimossa utilizzando i diodi D1 e D2. Inoltre, la tensione viene rimossa alternativamente con l'aiuto di diodi, quindi dal ponte di diodi, quindi dall'induttore e carica i condensatori Cs1 e Cs2. Il tasto Q1 si apre e l'induttore L1 accumula l'energia del valore desiderato. La quantità di energia accumulata è regolata dalla durata dello stato di apertura della chiave. Maggiore è l'energia immagazzinata, maggiore sarà la tensione fornita dall'induttore. Dopo aver spento la chiave, l'energia accumulata viene restituita dall'induttore L1 attraverso il diodo D1 ai condensatori.
Questa operazione consente di utilizzare l'intera sinusoide della tensione alternata della rete, a differenza dei circuiti senza PFC, e anche di stabilizzare la tensione di alimentazione del convertitore.
IN schemi moderni alimentatori, vengono spesso utilizzati controller PWM a doppio canale. Un microcircuito esegue il lavoro sia del convertitore che del PFC. Di conseguenza, il numero di elementi nel circuito di alimentazione è notevolmente ridotto.
Schema di un semplice alimentatore su un controller PWM a due canali.
Considera un semplice circuito di alimentazione a 12 V che utilizza un controller PWM a doppio canale ML4819. Una parte dell'alimentatore genera una tensione stabilizzata costante + 380V. L'altra parte è un convertitore che genera una tensione stabilizzata costante + 12V. KKM è costituito, come nel caso sopra considerato, dalla chiave Q1, l'induttore L1 del trasformatore di retroazione T1 caricato su di essa. Diodi D5, D6 condensatori di carica C2, C3, C4. Il convertitore è composto da due tasti Q2 e Q3, caricati sul trasformatore T3. La tensione impulsiva viene raddrizzata gruppo diodi D13 e filtrato dall'induttore L2 e dai condensatori C16, C18. Con l'aiuto della cartuccia U2, si forma la tensione di regolazione della tensione di uscita.
Alimentatore GlacialPower GP-AL650AA.
Considera il design dell'alimentatore, in cui è presente un KKM attivo:
- Scheda di controllo protezione corrente;
- Induttore, che funge da filtro di tensione + 12V e + 5V, e la funzione di stabilizzazione del gruppo;
- Induttanza del filtro di tensione +3,3 V;
- Radiatore su cui sono posizionati i diodi raddrizzatori delle tensioni di uscita;
- Trasformatore convertitore principale;
- Trasformatore che comanda i tasti del convertitore principale;
- Trasformatore convertitore ausiliario (formando tensione di riserva);
- Scheda di controllo del rifasamento;
- Radiatore, ponte a diodi di raffreddamento e tasti del convertitore principale;
- Filtri della tensione di linea contro i disturbi;
- Correttore di rifasamento della bobina d'arresto;
- Condensatore del filtro della tensione di rete.
Caratteristiche di progettazione e tipi di connettori
Considera i tipi di connettori che possono essere presenti sull'alimentatore. Sulla parete posteriore dell'alimentatore è presente un connettore per il collegamento cavo di rete e cambia. In precedenza, accanto al connettore del cavo di alimentazione, c'era anche un connettore per il collegamento del cavo di rete del monitor. Altri elementi possono essere opzionalmente presenti:
- indicatori della tensione di rete o dello stato dell'alimentazione;
- pulsanti di controllo della ventola;
- pulsante per la commutazione della tensione di rete in ingresso 110 / 220V;
- Porte USB integrate nell'unità Alimentazione USB centro;
- Altro.
Sulla parete posteriore sono posizionate sempre meno ventole, che estraggono l'aria dall'alimentatore. Tutta la ventola della vasca è posizionata nella parte superiore dell'alimentatore grazie allo spazio di installazione della ventola più ampio, che consente di installare un ampio e silenzioso elemento attivo raffreddamento. Su alcuni alimentatori sono installate anche due ventole sia nella parte superiore che nella parte posteriore.
Alimentatore Chieftec CFT-1000G-DF.
Dalla parete frontale esce un filo con un connettore di alimentazione per la scheda madre. In alcuni alimentatori, modulari, è collegato, come altri fili, tramite un connettore. La figura seguente mostra la piedinatura dei pin di tutti i connettori principali.
Puoi vedere che ogni tensione ha il suo colore del filo:
- Colore giallo - +12 V,
- Colore rosso - +5 V,
- Colore arancione - + 3,3 V,
- Il nero è comune o terra.
Per altre tensioni, i colori dei fili per ogni produttore possono variare.
La figura non mostra i connettori di alimentazione ausiliaria per le schede video, in quanto sono simili al connettore di alimentazione ausiliaria per il processore. Esistono anche altri tipi di connettori che si trovano nei computer di marca di Dell, Apple e altri.
Parametri elettrici e caratteristiche degli alimentatori
L'alimentatore ha molti parametri elettrici, la maggior parte dei quali non sono contrassegnati sul passaporto. Sull'adesivo laterale dell'alimentatore, di solito vengono annotati solo alcuni parametri di base: tensioni e potenza di esercizio.
Alimentazione elettrica
La potenza è spesso indicata sull'etichetta grande stampa. La potenza dell'alimentatore, caratterizza quanto può dare energia elettrica dispositivi ad esso collegati (scheda madre, scheda video, HDD e così via.).
In teoria basta fare la somma dei consumi dei componenti utilizzati e scegliere per la riserva un alimentatore con potenza leggermente superiore. Per calcolare la potenza si può utilizzare, ad esempio, il sito http://extreme.outervision.com/PSUEngine, sono anche indicati i consigli indicati nel passaporto della scheda video, l'eventuale pacchetto termico del processore, ecc. abbastanza adatto.
Ma in realtà, tutto è molto più complicato, perché. l'alimentatore produce varie tensioni: 12V, 5V, -12V, 3,3V, ecc. Ogni linea di tensione è progettata per la propria alimentazione. Era logico pensare che questa potenza fosse fissa e la loro somma fosse uguale alla potenza dell'alimentatore. Ma c'è un trasformatore nell'alimentatore per generare tutte queste tensioni utilizzate dal computer (tranne la tensione di standby + 5V). È vero, è raro, ma puoi comunque trovare un alimentatore con due trasformatori separati, ma tali alimentatori sono costosi e vengono spesso utilizzati nei server. Gli alimentatori ATX ordinari hanno un trasformatore. Per questo motivo, la potenza di ciascuna linea di tensione può fluttuare: aumenta se le altre linee sono leggermente caricate e diminuisce se le altre linee sono fortemente caricate. Pertanto, la potenza massima di ciascuna linea è spesso scritta sugli alimentatori e di conseguenza, se sommati, la potenza uscirà anche più della potenza effettiva dell'alimentatore. Pertanto, il produttore può confondere il consumatore, ad esempio, dichiarando una potenza nominale eccessiva, che l'alimentatore non è in grado di fornire.
Si noti che se nel computer è installato un alimentatore insufficiente, ciò causerà il funzionamento non root dei dispositivi ("blocchi", riavvii, clic delle testine disco rigido), fino all'impossibilità di accendere il computer. E se nel PC è installata una scheda madre, che non è progettata per l'alimentazione dei componenti che sono installati su di essa, la scheda madre spesso funziona normalmente, ma nel tempo i connettori di alimentazione si bruciano a causa del loro costante riscaldamento e ossidazione.
Connettori bruciati.
Corrente di linea massima consentita
Anche se questo è uno dei parametri importanti alimentazione, spesso l'utente non presta attenzione al momento dell'acquisto. Ma quando viene superata la corrente consentita sulla linea, l'alimentazione si interrompe, perché. viene attivata la protezione. Per spegnerlo, togliere l'alimentazione dalla rete e attendere un po', circa un minuto. Vale la pena considerare che ora tutti i componenti più vorace (processore, scheda video) sono alimentati dalla linea +12V, quindi è necessario prestare maggiore attenzione ai valori delle correnti ad esso indicate. Per gli alimentatori di alta qualità, queste informazioni sono generalmente riportate sotto forma di una targa (ad esempio, Seasonic M12D-850) o di un elenco (ad esempio, FSP ATX-400PNF) sull'adesivo laterale.
Gli alimentatori che non dispongono di tali informazioni (ad esempio Gembird PSU7 550W) mettono subito in dubbio la qualità delle prestazioni e la conformità della potenza dichiarata con quella reale.
I restanti parametri degli alimentatori non sono regolati, ma non per questo meno importanti. È possibile determinare questi parametri solo eseguendo vari test con l'alimentatore.
Intervallo di tensione di esercizio
Con l'intervallo di tensione di esercizio si intende l'intervallo di valori della tensione di rete in cui l'alimentatore rimane operativo e i valori dei suoi parametri di passaporto. Ora sempre più spesso vengono prodotti alimentatori con AKKM (correttore del fattore di potenza attivo), che consente di espandere l'intervallo di tensione operativa da 110 a 230. Esistono anche alimentatori con un piccolo intervallo di tensione operativa, ad esempio l'FPS FPS400 L'alimentatore -60THN-P ha una gamma da 220 a 240. Di conseguenza, questo alimentatore, anche se abbinato a un massiccio gruppo di continuità, si spegne quando la tensione scende nella rete. Questo perché un UPS convenzionale stabilizza la tensione di uscita nell'intervallo di 220 V +/- 5%. Cioè, la tensione minima per il passaggio alla batteria sarà 209 (e data la lenta commutazione del relè, la tensione potrebbe essere anche inferiore), che è inferiore alla tensione di funzionamento dell'alimentatore.
Resistenza interna
La resistenza interna caratterizza le perdite interne dell'alimentatore quando scorre la corrente. Per tipo, la resistenza interna può essere suddivisa in due tipi: convenzionale per corrente continua e differenziale per corrente alternata.
Il circuito equivalente dell'alimentatore.
La resistenza DC è costituita dalle resistenze dei componenti che compongono l'alimentatore: la resistenza dei fili, la resistenza degli avvolgimenti del trasformatore, la resistenza dei fili dell'induttore, la resistenza delle piste del circuito stampato, ecc. A causa della presenza di questa resistenza, la tensione diminuisce con l'aumentare del carico di lavoro dell'alimentatore. Questa resistenza può essere vista tracciando la caratteristica del carico incrociato dell'alimentatore. Per ridurre questa resistenza, funzionano gli alimentatori vari schemi stabilizzazione.
Caratteristica del carico incrociato dell'alimentatore.
La resistenza differenziale caratterizza le perdite interne dell'alimentazione durante il flusso corrente alternata. Questa resistenza è anche chiamata impedenza elettrica. Ridurre questa resistenza è la cosa più difficile. Per ridurlo, nell'alimentatore viene utilizzato un filtro passa basso. Per ridurre l'impedenza, non è sufficiente installare grandi condensatori e bobine ad alta induttanza nell'alimentatore. È inoltre necessario che i condensatori abbiano una bassa resistenza in serie (ESR) e le induttanze siano realizzate con filo spesso. È molto difficile implementarlo fisicamente.
Ondulazione della tensione di uscita
L'alimentatore è un convertitore che converte la tensione da AC a DC più di una volta. Di conseguenza, ci sono increspature all'uscita delle sue linee. L'ondulazione è un improvviso cambiamento di tensione in un breve periodo di tempo. il problema principale increspature è che se il circuito o il dispositivo non ha un filtro nel circuito di alimentazione o è danneggiato, queste increspature attraversano l'intero circuito, distorcendone le prestazioni. Questo può essere visto, ad esempio, se si alza al massimo il volume degli altoparlanti in assenza di segnali in uscita scheda audio. Si sentiranno vari rumori. Questa è l'ondulazione, ma non necessariamente il rumore dell'alimentatore. Ma se non ci sono grandi danni nel funzionamento di un amplificatore convenzionale dalle increspature, solo il livello di rumore aumenterà, quindi, ad esempio, nei circuiti digitali e nei comparatori, possono portare a una falsa commutazione o una percezione errata delle informazioni di ingresso, che porta a errori o inoperabilità del dispositivo.
La forma delle tensioni di uscita del blocco Fornitura Antec Firma SG-850.
Stabilità di tensione
Quindi, considera una caratteristica come la stabilità delle tensioni prodotte dall'alimentatore. Nel corso del lavoro, non importa quanto ideale sia l'alimentazione, le sue tensioni cambiano. Un aumento della tensione provoca, prima di tutto, un aumento delle correnti di riposo di tutti i circuiti, nonché una modifica dei parametri dei circuiti. Quindi, ad esempio, per un amplificatore di potenza, aumentando la tensione aumenta la sua potenza di uscita. Alcune parti elettroniche potrebbero non resistere all'aumento di potenza e bruciarsi. Lo stesso aumento di potenza porta ad un aumento della dissipazione di potenza. elementi elettronici, e, di conseguenza, ad un aumento della temperatura di questi elementi. Il che porta al surriscaldamento e/o al cambiamento delle caratteristiche.
Riducendo la tensione, al contrario, riduce la corrente di riposo, e degrada anche le caratteristiche dei circuiti, come l'ampiezza del segnale di uscita. Quando scende al di sotto di un certo livello, alcuni circuiti smettono di funzionare. L'elettronica del disco rigido è particolarmente sensibile a questo.
Le deviazioni di tensione ammissibili sulle linee di alimentazione sono descritte nella norma ATX e non devono superare in media ± 5% della potenza della linea.
Per una visualizzazione complessa dell'entità della caduta di tensione, viene utilizzata una caratteristica di carico incrociato. È una visualizzazione a colori del livello di deviazione della tensione della linea selezionata quando vengono caricate due linee: selezionata e +12V.
Coefficiente azione utile
Passiamo ora al coefficiente di efficienza o efficienza abbreviata. Molti ricordano da scuola: questo è l'atteggiamento lavoro utile da spendere. L'efficienza mostra quanta parte dell'energia consumata si è trasformata in energia utile. Maggiore è l'efficienza, meno devi pagare per l'elettricità consumata dal computer. La maggior parte degli alimentatori di alta qualità ha un'efficienza simile, varia nell'intervallo non superiore al 10%, ma l'efficienza degli alimentatori con PKKM (PPFC) e AKKM (APFC) è molto più elevata.
Fattore di potenza
Come parametro a cui prestare attenzione quando si sceglie un alimentatore, il fattore di potenza è meno significativo, ma da esso dipendono altre quantità. Con un piccolo valore del fattore di potenza, ci sarà un piccolo valore di efficienza. Come notato sopra, i correttori di fattore di potenza apportano molti miglioramenti. Un fattore di potenza più elevato si tradurrà in correnti più basse nella rete.
Parametri non elettrici e caratteristiche degli alimentatori
Di solito, come per le caratteristiche elettriche, non tutti i parametri non elettrici sono indicati nel passaporto. Sebbene siano importanti anche i parametri non elettrici dell'alimentatore. Elenchiamo i principali:
- Intervallo operativo di temperatura;
- affidabilità dell'alimentazione (tempo tra i guasti);
- il livello di rumore generato dall'alimentatore durante il funzionamento;
- velocità della ventola dell'alimentatore;
- peso dell'alimentatore;
- lunghezza dei cavi di alimentazione;
- facilità d'uso;
- rispetto dell'ambiente dell'alimentazione;
- rispetto degli standard statali e internazionali;
- dimensioni dell'alimentatore.
La maggior parte dei parametri non elettrici è chiara a tutti gli utenti. Tuttavia, concentriamoci su parametri più rilevanti. La maggior parte degli alimentatori moderni sono silenziosi, hanno un livello di rumore di circa 16 dB. Anche se anche un alimentatore con una rumorosità nominale di 16 dB può essere dotato di una ventola con una velocità di 2000 giri/min. In questo caso, quando il carico dell'alimentatore è di circa l'80%, il circuito di controllo della velocità della ventola lo accenderà velocità massima, che porterà alla comparsa di un rumore significativo, a volte superiore a 30 dB.
È inoltre necessario prestare attenzione alla praticità e all'ergonomia dell'alimentatore. Ci sono molti vantaggi nell'utilizzo di connessioni modulari del cavo di alimentazione. Questo e altro connessione conveniente dispositivi, meno spazio occupato nel case del computer, che a sua volta non è solo conveniente, ma migliora il raffreddamento dei componenti del computer.
Standard e certificati
Quando si acquista un alimentatore, prima di tutto, è necessario considerare la disponibilità dei certificati e la sua conformità ai moderni standard internazionali. Sugli alimentatori, molto spesso è possibile trovare un'indicazione dei seguenti standard:
RoHS, WEEE - non contiene sostanze nocive;
UL, cUL - certificato per la conformità alle sue caratteristiche tecniche, nonché ai requisiti di sicurezza per gli apparecchi elettrici da incasso;
CE - un certificato che dimostra che l'alimentatore è conforme i requisiti più severi direttive del Comitato Europeo;
ISO - certificato di qualità internazionale;
CB - certificato internazionale di conformità alle sue caratteristiche tecniche;
FCC - rispetto delle norme sulle interferenze elettromagnetiche (EMI) e sulle radiointerferenze (RFI) generate dall'alimentatore;
TUV - Certificato di Conformità standard internazionale EN ISO 9001:2000;
CCC - Certificato cinese di sicurezza, parametri elettromagnetici e protezione ambientale.
Esistono anche standard informatici del fattore di forma ATX, che definiscono le dimensioni, il design e molti altri parametri dell'alimentatore, comprese le deviazioni di tensione consentite sotto carico. Oggi esistono diverse versioni dello standard ATX:
- Standard ATX 1.3;
- Standard ATX 2.0;
- Standard ATX 2.2;
- Norma ATX 2.3.
La differenza tra le versioni degli standard ATX riguarda principalmente l'introduzione di nuovi connettori e nuovi requisiti per le linee di alimentazione dell'alimentatore.
Quando diventa necessario acquistare un nuovo alimentatore ATX, è necessario prima determinare la potenza necessaria per alimentare il computer in cui verrà installato questo alimentatore. Per determinarlo, è sufficiente sommare la potenza dei componenti utilizzati nel sistema, ad esempio utilizzando il calcolatore di outervision.com. Se ciò non è possibile, allora possiamo partire dalla regola che per un computer medio con una scheda video da gioco è sufficiente un alimentatore da 500-600 watt.
Considerando che la maggior parte dei parametri degli alimentatori può essere scoperto solo testandolo, il passo successivo è raccomandare vivamente di familiarizzare con i test e le recensioni di possibili concorrenti - modelli di alimentatori disponibili nella tua regione e soddisfare le tue esigenze richieste almeno in termini di potenza erogata. Se ciò non è possibile, è necessario scegliere in base all'alimentazione standard moderni(come di più, meglio è), mentre è auspicabile avere un circuito AKKM (APFC) nell'alimentatore. Quando si acquista un alimentatore, è anche importante accenderlo, se possibile, proprio nel luogo di acquisto o subito dopo l'arrivo a casa, e vedere come funziona in modo che l'alimentatore non emetta scricchiolii, ronzii o altri rumori estranei .
In generale bisogna scegliere un alimentatore che sia potente, di buona fattura, con buoni parametri elettrici dichiarati ed effettivi, che risulti anche facile da usare e silenzioso durante il funzionamento, anche con un carico elevato. E in nessun caso dovresti risparmiare un paio di dollari quando acquisti un alimentatore. Ricorda che la stabilità, l'affidabilità e la durata dell'intero computer dipendono principalmente dal funzionamento di questo dispositivo.
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Ma c'è ancora una via d'uscita. Questo è un normale ATX standard di qualsiasi computer, anche il più semplice e antico. Nonostante l'economicità di tali alimentatori (uno di seconda mano può essere trovato dalle aziende e per 5ue), forniscono una corrente molto decente e tensioni universali. Sulla linea +12V - 10A, sulla linea -12V - 1A, sulla linea 5V - 12A e sulla linea 3.3V - 15A. Certamente valori indicati non è esatto e può variare leggermente a seconda modello specifico Alimentatore ATX.
Proprio di recente ne ho fatto uno cosa interessante- un music center da e una custodia da un piccolo altoparlante. Andrebbe tutto bene, ma data la discreta potenza dell'amplificatore per basso, il consumo di corrente del centro nei picchi dei bassi ha raggiunto 8A. E anche il tentativo di installare un trasformatore da 100 watt con un secondario da 4 ampere non ha dato un risultato normale: non solo la tensione è caduta di 3-4 volt sui bassi (che era chiaramente percepibile dall'attenuazione delle lampade di retroilluminazione del pannello frontale della radio), ma non riuscivo nemmeno a liberarmi dello sfondo a 50Hz. Almeno impostalo su 20.000 microfarad, almeno proteggi tutto ciò che puoi.
E poi, solo per fortuna, si è bruciato vecchio gestore di sistema al lavoro. Ma l'alimentatore ATX funziona ancora. Qui lo attaccheremo per la radio. Sebbene secondo il passaporto l'autoradio e i loro amplificatori siano alimentati a 12V, sappiamo che suonerà molto più potente se viene applicato ad esso 15-17V. Almeno in tutta la mia storia, nessun ricevitore si è bruciato da 5 volt in più.
Poiché la tensione del bus a 12 volt nell'alimentatore ATX esistente era solo di poco superiore a 10 V (forse è per questo che l'unità di sistema non funzionava? Troppo tardi.), La aumenteremo modificando la tensione di controllo al 2° pin del TL494. schema elettrico alimentazione del computer, vedi qui.
In poche parole, cambieremo il resistore o addirittura lo salderemo su tracce di diverso taglio. Ho messo due kiloohm e ora 10,5 V diventa 17. Serve meno? - Aumenta la resistenza. L'alimentazione del computer inizia cortocircuitando il filo verde con uno nero.
Dal momento che i luoghi nella costruzione del futuro centro musicale non molto: estraiamo la scheda di alimentazione switching ATX dal case nativo (la scatola tornerà utile per il mio progetto futuro) e quindi riduciamo della metà le dimensioni dell'alimentatore. E non dimenticare di saldare il condensatore del filtro nell'alimentatore a una tensione più alta, altrimenti non lo saprai mai ...
E il più fresco? - Chiederà un radioamatore attento e arguto. Non abbiamo bisogno di lui. Gli esperimenti hanno mostrato che a una corrente di 5 A 17 V per un'ora di funzionamento della radio al massimo volume (non preoccuparti per i vicini: due resistori da 4 Ohm da 25 watt), il radiatore dei diodi era un po 'caldo e i transistor erano quasi freddo. Quindi un tale alimentatore ATX gestirà un carico fino a 100 watt senza problemi.
Discuti l'articolo PSU ATX SEMPLICE
L'argomento principale è già stato espresso nel titolo, quindi andiamo subito al punto. quindi di cosa abbiamo bisogno? Innanzitutto, un'autoradio funzionante o un ricevitore CD/MP3 per auto. Avevo in mano un sintoamplificatore CD/MP3 per auto Panasonic CQ-DFX883N.
In secondo luogo, un alimentatore per computer in formato AT o ATX. È pieno ora computer hardware dai vecchi PC, compresi gli alimentatori.
Dove posso trovarlo gratuitamente o con una spesa minima?
Tira fuori il tuo vecchio PC, che sta raccogliendo polvere nell'armadio;
Acquista per un centesimo in un "mercato delle pulci" - ce ne sono il 100% su qualsiasi mercato radiofonico;
Riparare e ricordare un alimentatore del computer difettoso.
Per mia idea, ho comprato un alimentatore "di seconda mano" proprio al "mercato delle pulci".
Prima di collegare un alimentatore per computer a un'autoradio, è necessario controllarlo e, se necessario, portarlo in condizioni di lavoro. Ne parleremo più avanti, ma per ora, come collegare l'autoradio all'alimentazione di un computer.
Collegamento dell'autoradio all'alimentazione del computer.
L'alimentatore del computer (PSU) ha un cablaggio sano con connettori di uscita. I fili neri sono un filo negativo o comune. Sul giallo viene applicata la tensione + 12V. Non avremo bisogno dei cavi rimanenti - non li useremo. Quindi dobbiamo prendere solo 12V dall'alimentazione. Per fare ciò, prendi uno qualsiasi dei connettori MOLEX o connettore floppy. Successivamente, mordiamo il filo giallo (+ 12 V) da esso e il filo nero - negativo. Quindi colleghiamo questi fili ai cavi di alimentazione dell'autoradio.
Vale la pena notare che il canale di uscita +12V è abbastanza potente e può "dare" una corrente di 8-10 ampere al carico (con una potenza dell'alimentatore di 200 - 300 W), che, in effetti, è ciò di cui abbiamo bisogno. In genere, la corrente massima assorbita da un ricevitore CD/MP3 per auto è di 10-15 ampere. Ma questo è il massimo!
Inoltre è necessario effettuare una leggera revisione se si dispone di un alimentatore in formato ATX. Ne parlerò un po' più tardi.
L'autoradio è dotata di 3 fili a cui è collegata l'alimentazione (tensione + 12V) dalla rete elettrica standard dell'auto. Il filo nero è un meno (in altre parole, un filo comune, "terra", Terra). Il filo giallo è +12V (contrassegnato come Batteria). Questi sono i cavi principali per il collegamento dell'alimentazione all'autoradio.
Ma anche se colleghi questi cavi a una batteria o a un alimentatore, non accenderemo l'autoradio: sarà in modalità standby ("sleep").
Pertanto, stiamo cercando un filo rosso (contrassegnato ACC) all'autoradio e attorcigliarlo insieme al filo giallo + 12V. Regolarmente, il filo rosso è collegato all'interruttore di accensione dell'auto.
Non appena il conducente chiude la chiave di accensione circuito elettrico, l'autoradio passa automaticamente dalla modalità di sospensione alla modalità di lavoro: la retroilluminazione del display dell'autoradio si accende. In questo caso, il filo rosso attraverso l'interruttore di accensione è in cortocircuito su più + 12V. Lo facciamo collegando forzatamente i fili giallo (+ 12V) e rosso.
In questo caso, l'autoradio si accenderà immediatamente quando viene applicata l'alimentazione.
La differenza tra gli alimentatori per computer AT e ATX.
Le unità di computer in formato AT non hanno un'alimentazione in standby +5 (Standby) e tensioni di uscita di 3,3 V. Pertanto, all'accensione di tale unità, la tensione appare immediatamente alle sue uscite + 12V, + 5V, -12V, -5V.
Gli alimentatori in formato ATX hanno un'alimentazione in standby attiva +5V SB (Pausa). Funziona sempre finché l'alimentazione è collegata alla rete 220V. Affinché le tensioni +12V, -12V, +5V, -5V, +3,3V appaiano sui canali di uscita, è necessario chiudere il connettore di uscita principale verde e il nero il cavo.
Se si desidera che le tensioni di uscita appaiano immediatamente dopo l'accensione dell'alimentatore, è possibile installare un ponticello tra il verde ( Accensione) e filo nero. In questo caso, l'alimentatore uscirà dalla modalità "sleep" subito dopo aver applicato la tensione di rete a 220V.
Ripristino di un alimentatore di computer.
Per prima cosa, prova ad accendere l'alimentazione. Nella maggior parte dei casi, gli alimentatori usati (usati o "usati") da un PC, di norma, funzionano, ma presentano alcuni difetti (mancanza di alcune tensioni di uscita, bassa tensione su uno dei canali +12, -12, + 5, -5 volt, ecc.). Anche se l'alimentatore si avvia - allo stesso tempo la ventola inizia a girare - vale la pena aprire la custodia dell'alimentatore, rimuovendo tutta la polvere da esso, svitando il circuito stampato e ispezionando i contatti per eventuali perdite. Se necessario, correggere i difetti.
Prima di eseguire qualsiasi intervento è necessario scollegare l'alimentazione dalla rete 220V. Inoltre, dopo ciò, non fa male scaricare forzatamente i condensatori elettrolitici ad alta tensione del raddrizzatore di ingresso (220-470 uF. * 250 V). Questo può essere fatto collegando una resistenza da 100-200 kΩ per alcuni secondi in parallelo con i contatti del condensatore. Naturalmente, non dovresti tenere il resistore con le dita, altrimenti potresti ricevere una leggera scossa elettrica.
Questa operazione è necessaria perché residuo la carica elettrica dei condensatori è pericolosa (in modalità di funzionamento sono 200V!). Se tocchi accidentalmente i terminali dei condensatori, puoi ricevere una leggera scossa elettrica. Il fenomeno è molto spiacevole.
Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alle condizioni dei condensatori elettrolitici dei raddrizzatori di uscita. Se sono gonfi, hanno uno spazio serif, quindi devono essere sostituiti con nuovi.
Vengono descritti maggiori dettagli sulla progettazione degli alimentatori per computer in formato AT.
Per rendere l'alimentatore più solido, puoi dipingerlo con vernice spray spray (venduta in qualsiasi negozio di ricambi auto).
