Импульсный блок питания

метки: Питание, Импульсный, Мощность, Значение, Источник, Компьютер, Напряжение, Работа

В конце XX века уже невозможно было представить себе жизнь без компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.

Не секрет, что основными критериями выбора при покупке компьютера являются возможность бесперебойной, стабильной работы и производительность. Для увеличения стабильности компьютерных систем разработчиками были придуманы различные методы защиты информации с помощью систем резервного копирования и зеркалирования, а так же горячей замены аппаратных модулей, таких как блоки питания и жесткие диски.

Следовательно, блок питания является неотъемлемой частью компьютера. Основная задача источника питания – преобразование напряжения в сети в напряжение, используемое устройствами компьютера. Хороший блок питания подавляет шумы, имеет конденсатор большой емкости, который предохраняет от краткосрочных выбросов электроэнергии и их провалов.

Блок питания располагается внутри системного блока, с выходом на заднюю панель, где имеется разъем для подключения сетевого провода (на устаревших блоках), а в современных моделях обычно присутствует клавиша включения/отключения блока питания.

Современный блок питания представляет собой импульсный блок, а не силовой. Импульсный блок содержит в себе больше электроники и имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам следует отнести небольшой вес и возможность непрерывного питания при падении напряжения. К недостаткам – наличие не очень продолжительного срока службы по сравнению с силовыми блоками из-за присутствия электроники.

Итак, целью данной является:

1. Анализ работы блоков питания,

2. Правильное нахождение и устранение в них повреждений,

3. Рассмотрение основных аспектов периодического технического осмотра источников питания.

В соответствии ставятся следующие задачи:

1. Описать принципы работы блоков питания,

2. Сформулировать основные характеристики блоков питания,

3. Описать основы проведения технического осмотра блоков питания.

Следует отметить, что тема данного курсового проекта «Техническое обслуживание блока питания» весьма актуальна, поскольку при повреждении источника питания из строя выходит весь компьютер, и, кроме того, это опасно для человека, так как он может получить электрический разряд, дотронувшись до корпуса.

Мой компьютер: назначение и порядок использования. Главное меню ...

... файлов, папок и программ; настройка параметров компьютера; получение справки по работе с операционной системой Windows; выключение компьютера; завершение сеанса работы пользователя в Windows или переключение к учетной ... памяти Я продемонстрирую сведенья компьютера, на котором я выполняю данный реферат Удаление или изменение программ, установленных на этом компьютере. При нажатии происходит переход ...

^

Как было сказано выше, главное назначение блоков питания – преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера.

Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +5 и +12 В, а в некоторых системах и в +3,3 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) — +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.

Рисунок 1. Содержимое блока питания.

Блок питания расположен в верхней части системного блока и крепится к нему с помощь четырех винтов. Все блоки питания имеют вентиляционные отверстия, а большинство, собственный вентилятор. Источник питания, кроме того, имеет свой сетевой фильтр и переключатель напряжения, который находится на задней поверхности блока питания. Для подачи напряжения к различным компонентам компьютера от блока питания предназначены несколько кабелей с колодками на четыре провода для функционирования оптический накопителей, накопителей на гибких дисках и других, а также разъем АТХ с 20 контактами для питания материнской платы. Некоторые блоки питания для определения скорости вращения вентилятора, находящегося в блоке питания, имеют дополнительный желтый кабель с тремя проводами и трехконтактной колодкой FAN для подключения к материнской плате.

Блок питания имеет две стороны, откуда выводятся провода. На задней части системного блока находятся два разъема: для электрошнура, другой конец которого подключается в сеть, и разъем, через который подключается электропитание к дисплею. При этом электропитание на дисплей подается при включении компьютера, то есть одновременно с включением компьютера включается и . Однако последние виды дисплеев комплектуются проводами, которые непосредственно подключаются в сеть. Это сделано для того, чтобы снизить нагрузку на блок питания. Итак, данный разъем в современных компьютерах практически не используется.

Рисунок 2. Расположение блока питания.

С другой стороны блока питания, которая входит внутрь системного блока, находятся два отверстия для проводов. Один провод присоединен к кнопке включения компьютера, находящейся на передней панели системного блока. Из второго отверстия тянутся провода разных цветов. При этом цвета означают следующее: красный (+5 вольт), желтый (+12 вольт), синий (-12 вольт), черный – корпус, белый (-5 вольт).

А оранжевый передает сигнал Power-Good, который посылается материнской плате после самотестирования блока питания, при включении компьютера.

Важной частью блоков питания является вентилятор, который охлаждает не только блок питания, но и устройства внутри системного блока. Вентиляторы бывают двух видов: с постоянной скоростью вращения и терморегулируемые вентиляторы. Терморегулируемый вентилятор включается, когда температура окружающего его воздуха поднимается выше определенной установленной границы.

Для обеспечения безопасности необходимо помнить, что при подключении блока питания:

Интеллектуальные UPS (Источники бесперебойного питания)

... UPS) - источники бесперебойного питания, речь о которых пойдет ниже. Конечно, сетевые фильтры смогут защитить аппаратное обеспечение компьютера от разрядов и помех, но справиться с "проседанием" и полным пропаданием напряжения способны только "источники". ... ИБП могут возникать скачки напряжения. При неблагоприятной фазе напряжения в момент переключения блок питания компьютера не сможет их погасить. ...

1. Нельзя включать блок питания, неподключенный к устройствам, так как он может быть под нагрузкой. То есть он должен быть подключен не менее чем к двум устройствам, иначе может выйти из строя.

2. Установить на переключателе напряжения – 115 или 230 вольт. У нас в стране чаще используется 220 вольт, хотя очень редко может встретиться 127 вольт.

3. Допустимо, если ноль и заземление сетевого фильтра совпадают, иначе на системном корпусе будет напряжение около 110 вольт, что опасно для человека, если он одной рукой коснется батареи центрального отопления, а другой – корпуса компьютера.

4. Если подключаемое к компьютеру устройство присоединено к разным фазам по сравнению с компьютером, то может произойти пробой и электронные схемы выйдут из строя, особенно при использовании параллельного порта.

Поэтому подключение лучше выполнять при отключенном компьютере.

Как было сказано выше современный блок питания – импульсный блок. В импульсных блоках питания переменное входное напряжение сначала выпрямляется. Полученное постоянное напряжение используется для питания генератора, с помощью которого оно преобразуется в прямоугольные импульсы с частотой от 10 килогерц до 1 мегагерца, подаваемые на трансформатор. В таких блоках питания могут применяться малогабаритные трансформаторы — это объясняется тем, что с ростом частоты питающего напряжения уменьшаются требования к габаритам (сечению) сердечника. В большинстве случаев такой сердечник может быть выполнен из ферромагнитных материалов, в отличие от сердечников низкочастотных трансформаторов, для которых используется электротехническая сталь.

Одна из выходных обмоток трансформатора используется для управления генератором. В зависимости от напряжения на ней (например, при изменении тока нагрузки) изменяется частота или скважность импульсов на выходе генератора. Таким образом, с помощью этой обратной связи блок питания поддерживает стабильное выходное напряжение.

Достоинства импульсных блоков питания:

1. Небольшой вес;

2. Высокий КПД (коэффициент полезного действия);

3. Невысокая общая стоимость;

4. Повышенная пиковая мощность при сравнимых габаритах;

5. Широкий диапазон питающего напряжения;

6. Короткое замыкание на выходе не выводит БП из строя.

Недостатки импульсных блоков питания:

1. Сложность конструкции;

2. Высокие требования к качеству компонентов;

3. Работа основной части схемы без гальванической развязки от сети;

4. Невозможность работы без нагрузки.

5. Импульсные блоки питания могут создавать высокочастотные помехи в сети.

6. Низкая надёжность.

Таким образом, исходя из выше сказанного, было рассмотрено строение и предназначение основных наиболее важных устройств блока питания, а также некоторые характеристики и принципы работы самого блока питания.

Импульсные источники питания

... то, как правило, используется простой резистивный делитель напряжения. Таким образом, блок питания поддерживает стабильное выходное напряжение. 2. Основные параметры и характеристики импульсных источников питания Классификация импульсных источников питания (ИИП) производится по нескольким основным критериям: ...

^

Для оценки качества блока питания используются различные критерии. Многие потребители при покупке компьютера пренебрегают значением источника питания, и поэтому некоторые сборщики персональных компьютеров сокращают расходы на него. Ведь не секрет, что гораздо чаще цена компьютера увеличивается за счет дополнительной памяти или жесткого диска большей емкости, а не более совершенного источника питания.

Но, тем не менее, требования, предъявляемые к высококачественным устройствам, в том числе и источникам питания, очень жесткие. Разумеется, желательно, чтобы блок питания им соответствовал.

Итак, при покупке компьютера (или замене блока питания) необходимо обратить внимание на ряд параметров источника питания.

1. Выходная мощность блока питания.

Выходная мощность блока питания должна быть достаточной для нормального функционирования персонального компьютера. В большинстве совместимых блоков питания выходная мощность колеблется от 150 до 300 Вт. Блоки малой мощности непрактичны, но можно использовать блок питания мощностью до 500 Вт, который будет вполне соответствовать потребностям пользователя. Блоки питания мощностью более 300 Вт могут обеспечить работу системной платы с любым набором адаптеров и множеством дисковых накопителей. Однако превысить паспортную мощность блока питания не удастся, потому что в компьютере просто не останется места для новых устройств.

Чтобы выяснить, можно ли модернизировать компьютер, сначала нужно вычислить мощность, потребляемую его отдельными узлами, а затем определить мощность блока питания. После этого станет ясно, нужно ли заменять блок питания более мощным. К сожалению, эти расчеты не всегда удается выполнить, потому что многие фирмы-производители не сообщают, какую мощность потребляют их изделия.

Довольно сложно определить этот параметр для устройств с напряжением питания +5 В, включая системную плату и платы адаптеров. Мощность, потребляемая системной платой, зависит от нескольких факторов. Большинство системных плат потребляют ток около 5 А, но будет лучше, если как можно точнее вычислить значение тока для конкретной платы. Хорошо, если удастся найти точные данные для плат расширения; если их нет, то исходить из максимальной мощности потребления для плат адаптеров, допускаемой стандартом используемой шины.

Обычно превышение допустимой мощности происходит при заполнении разъемов и установке дополнительных дисководов. Некоторые жесткие диски, CD-ROM, накопители на гибких дисках и другие устройства могут перегрузить блок питания компьютера. Обязательно проверяется, достаточно ли мощности источника +12 В для питания всех дисководов. Особенно это относится к компьютерам с корпусом Tower, в котором предусмотрено много отсеков для накопителей. Проверяется также, не окажется ли перегруженным источник +5 В при установке всех адаптеров, особенно при использовании плат для шин PCI. С одной стороны, лучше перестраховаться, а с другой – большинство плат потребляет меньшую мощность, чем максимально допустимая стандартом шины. Однако опытные пользователи персональных компьютеров предпочитают не применять метод расчета мощности. Они просто покупают компьютеры с высококачественным источником питания, рассчитанным на 300 или 350 Вт (или устанавливают такой источник самостоятельно) и затем при модернизации системы не задумываются о потребляемой мощности.

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием

... идее бесперебойного питания компьютеров. Несмотря на изобилие различных схемных решений, в индустрии UPS сложились некоторые типовые схемы построения (топологии) источников бесперебойного питания. Рассмотрим их ... постоянного напряжения, ЗУ – зарядное устройство, ВИП – вторичный источник питания, АБ – аккумуляторная батарея, К1, К2 – реле блока коммутации. В состав ИБП малой мощности входит ...

Качество блоков питания определяется не только выходной мощностью. Считается, что, если в одной комнате стоит несколько компьютеров и качество электрической сети невысокое (часто пропадает напряжение, возникают помехи и т.п.), системы с мощными блоками питания работают гораздо лучше систем с дешевыми блоками, устанавливаемыми в некоторых моделях невысокого класса.

Стоит обратить внимание, гарантирует ли фирма-производитель исправность блока питания (и подключенных к нему систем) при следующих обстоятельствах:

• полном отключении сети на любое время;
• любом понижении сетевого напряжения;
• кратковременных выбросах с амплитудой до 2 500 В на входе блока питания (например, при разряде молнии).

Хорошие блоки питания отличаются высоким качеством изоляции: ток утечки – не более 500 мкА, что бывает важно в том случае, если сетевая розетка плохо заземлена или вовсе не заземлена.

2. Среднее время наработки на отказ (среднее время безотказной работы), или среднее время работы до первого отказа (параметр MTBF (Mean Time Between Failures) либо MTTF (Mean Time To Failure)).

Это расчетный средний интервал времени в часах, в течение которого ожидается, что источник питания будет функционировать корректно. Среднее время безотказной работы источников питания (например, 100 тыс. часов или больше) как правило, определяется не в результате эмпирического испытания, а иначе. Фактически изготовители применяют ранее разработанные стандарты, чтобы вычислить вероятность отказов отдельных компонентов источника питания. При вычислении среднего времени безотказной работы для источников питания часто используются данные о нагрузке блока питания и температуре среды, в которой выполнялись испытания.

3. Диапазон изменения входного напряжения (или рабочий диапазон), при котором может работать источник питания.

Для напряжения 110 В диапазон изменения входного напряжения обычно составляют значения от 90 до 135 В; для входного напряжения 220 В — от 180 до 270 В.

4. Пиковый ток включения.

Пиковый ток включения – это самое большое значение тока, обеспечиваемое источником питания в момент его включения; выражается в амперах (А).

Чем меньше ток, тем меньший тепловой удар испытывает система.

5. Время (в миллисекундах) удержания выходного напряжения в пределах точно установленных диапазонов напряжений после отключения входного напряжения. Обычно 15-25 мс для современных блоков питания.

6. Переходная характеристика.

Переходная характеристика – это количество времени (в микросекундах), которое требуется источнику питания, чтобы установить выходное напряжение в точно определенном диапазоне после резкого изменения тока на выходе. Другими словами, количество времени, требуемое для стабилизации уровней выходных напряжений после включения или выключения системы. Источники питания рассчитаны на равномерное (в определенной степени) потребление тока устройствами компьютера. Когда устройство прекращает потребление мощности (например, в дисководе останавливается вращение дискеты), блок питания может подать слишком высокое выходное напряжение в течение короткого времени. Это явление называется выбросом; переходная характеристика – это время, которое источник питания затрачивает на то, чтобы значение напряжения возвратилось к точно установленному уровню. За последние годы удалось достичь значительных успехов в решении проблем, связанных с явлениями выбросов в источниках питания.

7. Совместимость с материнской платой.

К материнской плате подключается либо один разъем АТХ, либо два разъема по шесть проводов. Некоторые материнские платы могут иметь как 20-контактный разъем, так и два разъема по шесть проводов. В этом случае нужно подключить один из вариантов. При подключении блока питания к материнской плате надо быть особенно внимательным, чтобы обеспечить правильность работы системы. Поскольку, материнская плата – это один из основных компонентов, на ней расположены главные вычислительные устройства – центральный процессор, оперативная память, микросхема BIOS с хранимыми параметрами для функционирования компьютера, слоты для подключения плат расширения, а также всевозможные разъемы для связи с другими устройствами.

8. Защита от перенапряжений.

Защита от перенапряжений – это значения (для каждого вывода), при которых срабатывают схемы защиты, и источник питания отключает подачу напряжения на конкретный вывод. Значения могут быть выражены в процентах (например, 120% для +3,3 и +5 В) или так же, как и напряжения (например, +4,6 В для вывода +3,3 В; 7,0 В для вывода +5 В).

9. Максимальный ток нагрузки.

Максимальный ток нагрузки – это самое большое значение тока (в амперах), который может быть подан на конкретный вывод (без нанесения ущерба системе).

Этот параметр указывает конкретное значение силы тока для каждого выходного напряжения. По этим данным вычисляется не только общая мощность, которую может выдать блок питания, но и количество устройств, которые можно подключить к нему.

10. Минимальный ток нагрузки.

Минимальный ток нагрузки – самое меньшее значение тока (в амперах), который может быть подан на конкретный вывод (без нанесения ущерба системе).

Если ток, потребляемый устройствами на конкретном выводе, меньше указанного значения, то источник питания может быть поврежден или может автоматически отключиться.

11. Стабилизация по нагрузке (или стабилизация напряжения по нагрузке).

Когда ток на конкретном выводе увеличивается или уменьшается, слегка изменяется и напряжение. Стабилизация по нагрузке – это изменение напряжения для конкретного вывода при перепадах от минимального до максимального тока нагрузки (и наоборот).

Значения выражаются в процентах, причем обычно они находятся в пределах от ±1 до ±5% для выводов +3,3, +5 и +12 В.

12. Стабилизация линейного напряжения.

Стабилизация линейного напряжения – это характеристика, описывающая изменение выходного напряжения в зависимости от изменения входного напряжения (от самого низкого до самого высокого значения).

Источник питания должен корректно работать при любом переменном напряжении в диапазоне изменения входного напряжения, причем на выходе оно может изменяться на 1% или меньше.

13. Эффективность (КПД).

Эффективность (КПД) – это отношение мощности, подводимой к блоку питания, к выходной мощности; выражается в процентах. Для современных источников питания значение эффективности обычно равно 65-85%. Оставшиеся 15-35% подводимой мощности преобразуются в тепло в процессе превращения переменного тока в постоянный. Хотя увеличение эффективности (КПД) означает уменьшение количества теплоты внутри компьютера и более низкие счета за электричество, оно не должно достигаться за счет точности стабилизации независимо от нагрузки на блок питания и других параметров.

14. Пульсация (Ripple) (или пульсация и шум (Ripple and Noise) , или пульсация напряжения (AC Ripple) , или PARD (Periodic and Random Deviation — периодическая и случайная девиация), или шум, уровень шума).

Среднее значение пиковых (максимальных) отклонений напряжения на выводах источника питания измеряется в милливольтах (среднеквадратичное значение).

Эти колебания напряжения могут быть вызваны переходными процессами внутри источника питания, колебаниями частоты подводимого напряжения и другими случайными помехами.

Тестирование блоков питания имеет свои особенности. Дело в том, что практически каждый покупатель компьютера, как правило, в первую очередь смотрит на внешний вид и интересуется производителем корпуса, порой, не обращая внимания на характеристики установленного в нем блока питания. А между тем блоки питания могут оказаться довольно низкого качества, что представляет определенную опасность для жизнеспособности персонального компьютера в целом. Зачастую один и тот же корпус может быть оснащен БП разных производителей, и лишь единицы придерживаются определенных комбинаций. Таким образом, рассмотрим особенности различных моделей блоков питания.

AcBel ATX-300P-DNNS

Эта модель китайского производителя AcBel Polytech изначально позиционируется как качественный «retail»-продукт. Стоит заметить, что первые странички истории компании AcBel Polytech (ранее API Technology) датируются 1981 г., а с 1983 г. блоки питания AcBel можно встретить даже в компьютерах IBM. Кроме того, сейчас продукцию AcBel Polytech используют в своих компьютерах такие компании как Apple, Fujitsu, Hitachi и NEC. Производство электронных компонентов – основное направление деятельности компании. AcBel ATX-300P-DNNS упакован в яркую коробку с подробным техническим описанием, кроме того, в комплект поставки входит сетевой кабель и переходник для питания жестких дисков Serial ATA. Эта модель имеет шесть разъемов для питания внутренних устройств (жесткие диски, оптические приводы), два разъема для флоппи-дисководов, дополнительный разъем ATX12V, разъем AUX и разъем для питания системной платы. Блок питания AcBel поддерживает питание от напряжения 115 В и имеет соответствующий переключатель 220 – 115 В. На задней панели предусмотрен выключатель напряжения. Под крышкой блока питания, можно обнаружить сетевой фильтр, распаянный на основной плате, впечатляющие радиаторы теплоотвода и мощные транзисторы. Поддержка коррекции мощности Active PFC отсутствует, что позволяет снизить стоимость устройства до вполне приемлемых значений.

ATX-300P-DNNS показал довольно неплохие результаты при весьма малом уровне шума – при максимальных токах нагрузки блока питания практически полностью соответствует ATX-спецификации. Замечено лишь небольшое отклонение от нормы (до 2,96 В) по шине +3,3 В, а по результатам тестов Power Check 2.0 SE с большим набором нагрузок сертифицировали данный блок вторым классом.

PowerOne 300W

Этот блок питания с наклейкой Power Supply 300W довольно часто встречается в компьютерах российских производителей. Как и все блоки, PowerOne имеет один основной разъем для питания системной платы (Main Power Connector), разъем ATX12V (+12 В Power Connector), разъем AUX (Aux Power Connector), а также шесть периферийных разъемов (Peripheral Power Connector) и два разъема для питания дисководов (Floppy Drive Power Connector).

Эта модель по шине +12 В показала довольно плохие характеристики. Более того, при превышении нагрузки по этой шине свыше 10 А блок питания работает нестабильно и периодически выключается. То же самое и по шине +3,3 В с током более 5 А. При попытке задать пиковую нагрузку не модель начала оплавляться.

LCT 300W12V

Блок питания компании LCT Technology можно встретить в популярных сериях корпусов NoName, отличительными особенностями которых является дизайн и низкая цена. Масса этой модели меньше 1 кг, а если заглянуть под крышку, то на местах некоторых компонентов можно увидеть простые проволочные перемычки. Этот блок питания с наклейкой Ростеста не оснащен даже входным фильтром. Данная модель оснащена лишь тремя периферийными разъемами (Peripheral Power Connector) – еще одно обстоятельство, которое заставит разумного покупателя отказаться от использования 300W12V в современном компьютере.

О других моделях блоков питания показано в таблице 1.

№	Модель	баллы	Соответствие ATX 2.03 при максимальных токах нагрузки	Дизайн	Дополнительные особенности
1	^	86	Очень хорошо	Очень хорошо	Семь периферийных разъемов, Active PFC
2	AcBel ATX-300P-DNNS	78	Хорошо	Очень хорошо	«Retail»-комплектация, SATA-переходник, шесть периферийных разъемов, кованная решетка вентилятора
3	Power Man IW-P300A2-0	69	Хорошо	Хорошо	Семь периферийных разъемов питания
4	Ever MPT-300	55	Удовлетворительно	Хорошо	Четыре периферийных разъема питания
5	Macropower MP-300AR	53	Удовлетворительно	Очень хорошо	Кованая шумопонижающая решетка, семь периферийных разъемов

Таблица 1. Характеристики моделей блока питания

Таким образом, были рассмотрены основные характеристики качественных блоков питания, и некоторые их модели. Руководствуясь этими показателями можно выбрать блок питания, отвечающий всем требованиям пользователя.

^

О неисправности блока питания можно судить по многим признакам. Например, сообщения об ошибках четности часто свидетельствуют о неполадках в блоке питания. Это может показаться странным, поскольку подобные сообщения должны появляться при неисправностях ОЗУ. Однако связь в данном случае очевидна: микросхемы памяти получают напряжение от блока питания, и, если это напряжение не соответствует определенным требованиям, происходят сбои. Нужен некоторый опыт, чтобы достоверно определить, когда причина этих сбоев состоит в неправильном функционировании самих микросхем памяти, а когда скрыта в блоке питания.

Таким образом, можно выбелить проблемы, возникающие при неисправности блока питания:

1. Любые ошибки и зависания при включении компьютера.

2. Спонтанная перезагрузка или периодические зависания во время обычной работы.

3. Хаотичные ошибки четности или другие ошибки памяти.

4. Одновременная остановка жесткого диска и вентилятора (нет напряжения +12 В).

5. Перегрев компьютера из-за выхода из строя вентилятора.

6. Перезапуск компьютера из-за малейшего снижения напряжения в сети.

7. Удары электрическим током во время прикосновения к корпусу компьютера или к разъемам.

8. Небольшие статические разряды, нарушающие работу системы.

Практически любые сбои в работе компьютера могут быть вызваны неисправностью блока питания. Существуют и более очевидные признаки, например:

1. компьютер вообще не работает (не работает вентилятор, на дисплее нет курсора);

2. появился дым;

3. на распределительном щитке сгорел сетевой предохранитель.

Недостаточно мощный блок питания может ограничить возможности расширения компьютера. Многие компьютеры выпускаются с довольно мощными блоками питания, которые рассчитаны на то, что в будущем в систему будут установлены новые (дополнительные) узлы. Однако в некоторых компьютерах блоки питания имеют настолько низкую мощность, что попытки установить в них мало-мальски приемлемый набор дополнительных модулей заранее обречены на провал. Многим дешевым блокам питания свойственны нестабильные выходные напряжения, в них также присутствуют шумы и помехи, что может привести к многочисленным проблемам. Кроме того, они обычно сильно нагреваются сами и нагревают все остальные узлы. Поэтому, заменять установленные в компьютерах блоки питания более мощными. А поскольку конструкции этих блоков стандартизованы, найти замену для большинства систем не составит особого труда.

^

Тестирование блока питания, включает в себя:

• проверка заявленных значений пульсаций напряжений при не максимальной статичной нагрузке
• тестирование блока питания с различными вариантами нагрузки, составляющей до 100 процентов от указанной максимальной выходной мощности
• тестирование блока питания в составе рабочей станции.

В основной части тестирования для каждого блока питания примерно рассчитывается ряд токов в соответствии с максимальной мощностью, в связи с тем, что в современных системах на линию 12В приходится большая нагрузка, и со временем она имеет тенденцию только возрастать, а также учитывая тот факт, что максимальные токи, указанные производителем, не предназначены для одновременной нагрузки всех каналов.

Расчет максимальных значений токов для тестирования будет производиться по следующим принципам:

• ток по линии 12В – максимальный,
• токи по линиям 3,3В и 5В в пропорции,
• суммарная мощность линий 3,3В и 5В вычисляется вычитанием из максимальной мощности блока питания произведения максимального тока по линии 12В на напряжение по данной линии.

Проще говоря, из максимальной выходной мощности блока питания вычитается максимально допустимая мощность по каналу 12В, остаток делится на каналы 3,3В и 5В в указанной пропорции.

Тестирование будет заключаться в эксплуатации блока питания с переменной нагрузкой, составляющей 33, 67 и 100 процентов от заданных токов, рассчитанных в предыдущем пункте. Период смены значений токов будет составлять примерно две минуты. Работа с максимальной выходной мощностью является штатным режимом работы блока питания.

^

Все неисправности блока питания в зависимости от причины их возникновения можно подразделить на два класса:

• вызванные внешними помехами в сети электропитания и нагрузками, параллельными компьютерами;
• вызванные внутренними нагрузками, замыканиями или естественным износом блока питания.

Для ремонта блока питания понадобится его открыть, но делать это не рекомендуется. Большинство фирм-производителей применяют при сборке специальные винты типа Torx. В то же время фирмы, производящие инструменты, выпускают комплекты отверток, которыми можно отвернуть винты с защитой. Некоторые блоки питания собраны на заклепках, и при вскрытии блока их приходится высверливать. Далее необходимо определить тип неисправности (см. табл.2).

Тип неисправности	Возможная причина	Способ устранения
Не светится индикатор питания компьютера, не вращается вентилятор	Перегорел предохранитель	Заменить предохранитель
После замены предохранитель при включении питания вновь перегорает	Вышли из строя элементы входных цепей блока питания	Проверить входные цепи блока питания
Предохранитель цел, но блок питания не работает	Неисправны МКТ или схема управления	Проверить исправность МЕСТ и схемы управления
Отсутствуют выходные напряжения, вентилятор не работает	Пробита микросхема ШИМ-генератора	Заменить микросхему
Отсутствуют выходные напряжения, вентилятор не работает	Пробит конденсатор в схеме управления, неисправен датчик обратной связи	Заменить конденсатор, проверить датчики обратной связи
Не запускается преобразователь частоты	Пробит импульсный трансформатор или образовались короткозамкнугые витки	Заменить или отремонтировать трансформатор
Не включается ПК, хотя напряжение на блоке питания есть	Отсутствует сигнал «Power good»	Проверить микросхему, вырабатывающую сигнал «Power good»
Блок питания работает одну-две секунды и отключается	Срабатывает защита от перегрузки.	Проверить цепь нагрузки
Не одного из выходных напряжений	Неисправность вторичных цепей одной из обмоток трансформатора	Отремонтировать вторичные цепи
Выходные напряжения ±5 и ±12 В есть, но имеют высокий уровень пульсаций	Неисправность в фильтрующих и стабилизирующих цепях	Отремонтировать фильтры и стабилизаторы

Таблица 2. Типовые неисправности блоков питания ПК

Итак, для начала проверяем: предохранитель, защитный терморезистор, катушки, диодный мост, электролиты высокого напряжения, силовые транзисторы, первичную обмотку трансформатора, элементы управления в базовой цепи силовых транзисторов.

Первыми обычно сгорают силовые транзисторы. Лучше заменить на аналогичные. Как правило, если сгорает диодный мост, то соответственно от поступившего в схему переменного тока вылетают электролиты высокого напряжения. Последним всегда горит предохранитель.

Затем приступаем к безопасным испытаниям силовой части блока. Для этого понадобится трансформатор с вторичной обмоткой на 36В. На выходе диодного моста должно быть напряжение 50..52В. Соответственно на каждом электролите высокого напряжения будет половина от 50..52В. Между эмиттером и коллектером каждого силового транзистора также должна быть половина от 50..52В.

Следующим проверяется источника дежурного питания. Источник дежурного питания служит для питания. Также следует проверить первичные и вторичную обмотки трансформатора.

Для проверки схемы управления понадобится стабилизированный блок питания 12В. Подключается он к схеме испытуемого блоки питания и определяется наличием осциллограмм на соответствующих выводах.

Проверку силовых транзисторов режимов работы в принципе можно и не делать. Если первые два пункта пройдены, то можно считать блок питания исправным. Однако если силовые транзисторы были заменены на другие аналоги или биполярные транзисторы были заменены на полевые, то необходимо проверить, как транзистор держит переходные процессы. Осциллограммы на коллекторе силового транзистора измерять относительно его эмиттера. При этом процесс перехода от низкого уровня к высокому должен быть мгновенным, это во многом зависит от частотных характеристик транзистора и демпферных диодов. Если переходной процесс происходит плавно (присутствует небольшой наклон), то скорее всего уже через несколько минут радиатор силовых транзисторов очень сильно нагреется.

После всех вышеперечисленных работ необходимо проверить выходные напряжения блока.

Таким образам, можно сделать вывод, что тестирование и ремонт блоков питания трудоемкий и сложный процесс, требующий определенных знаний, умений и опыта.

Заключение

Итак, качественный блок питания – основа стабильной работы всей системы. Блок питания также является важной составляющей вентиляции.

Для производителей блоков питания главной целью должно являться не создание самых мощных моделей, а увеличение эффективности. Конечно, есть пользователи, кому действительно нужны 600-ваттные блоки питания, но их доля очень мала. В общем, если знать кое-что о блоках питания и уметь выполнять несложные подсчёты, то можно сэкономить деньги, как при покупке, так и при дальнейшем использовании.

В моей курсовой работе отражены принципы работы блоков питания, правильность его подключения к компьютеру, основные аспекты по ремонту и тестированию блоков питания. Вместе с тем, рассмотрены важные характеристики блоков питания и дан сравнительный анализ различных моделей источников питания. Эта информация позволит выбрать качественный и долговечный блок питания. Таким образом, поставленные передо мною цели и задачи полностью выполнены.

Из всего вышесказанного ясно, что блок питания является очень важной частью системного блока, без которого функционирование компьютера практически невозможно.

^

1. Глазенко Т.А., Прянишников В.А. «Электротехника и основы электроники», – М., Высшая школа, 2006.

2. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. «Источники электропитания электронных средств», — М., 2003г.

3. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. «Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для вузов», — 2-е изд. – М., 2004.

4. Косцов А.В., Косцов В.В. «Железо ПК. Настольная книга пользователя», — М.: «Мартин», 2006 г.

5. Марголис А. «Поиск и устранения неисправностей в персональных компьютерах». – Киев, 2004.

6. Перельман Б.Л. «Полупроводниковые приборы. Справочник», — “Солон”, “Микротех”, 2005 г.

7. Угринович Н.Д. «Информатика и информационные технологии», — М.: БИНОМ, 2003 г.

---

---