Во всех современных компьютерах используются блоки питания стандарта ATX. Ранее использовались блоки питания стандарта AT, в них не было возможности удаленного запуска компьютера и некоторых схемотехнических решений. Введение нового стандарта было связано и с выпуском новых материнских плат. Компьютерная техника стремительно развивалась и развивается, поэтому возникла необходимость улучшения и расширения материнских плат. С 2001 года и был введен этот стандарт.
Давайте рассмотрим, как устроен компьютерный блок питания ATX.
Расположение элементов на плате
Для начала взгляните на картинку, на ней подписаны все узлы блока питания, далее мы кратко рассмотрим их предназначение.
А вот схема электрическая принципиальная, разбитая на блоки.
На входе блока питания стоит фильтр электромагнитных помех из дросселя и ёмкости (1 блок). В дешевых блоках питания его может не быть. Фильтр нужен для подавления помех в электропитающей сети возникших в результате работы .
Все импульсные блоки питания могут ухудшать параметры электропитающей сети, в ней появляются нежелательные помехи и гармоники, которые мешают работе радиопередающих устройств и прочего. Поэтому наличие входного фильтра крайне желательно, но товарищи из Китая так не считают, поэтому экономят на всём. Ниже вы видите блок питания без входного дросселя.
Дальше сетевое напряжение поступает на , через предохранитель и терморезистор (NTC), последний нужен для зарядки фильтрующих конденсаторов. После диодного моста установлен еще один фильтр, обычно это пара больших , будьте внимательны, на их выводах присутствует большое напряжение. Даже если блок питания выключен из сети следует предварительно их разрядить резистором или лампой накаливания, прежде чем трогать руками плату.
После сглаживающего фильтра напряжение поступает на схему импульсного блока питания она сложная на первый взгляд, но в ней нет ничего лишнего. В первую очередь запитывается источник дежурного напряжения (2 блок), он может быть выполнен по автогенераторной схеме, а может быть и на ШИМ-контроллере. Обычно - схема импульсного преобразователя на одном транзисторе (однотактный преобразователь), на выходе, после трансформатора, устанавливают линейный преобразователь напряжения (КРЕНку).
Типовая схема с ШИМ-контроллером выглядит примерно так:
Вот увеличенная версия схемы каскада из приведенного примера. Транзистор стоит в автогенераторной схеме, частота работы которой зависит от трансформатора и конденсаторов в его обвязке, выходное напряжение от номинала стабилитрона (в нашем случае 9В) который играет роль обратной связи или порогового элемента который шунтирует базу транзистора при достижении определенного напряжения. Оно дополнительно стабилизируется до уровня 5В, линейным интегральным стабилизатором последовательного типа L7805.
Дежурное напряжение нужно не только для формирования сигнала включения (PS_ON), но и для питания ШИМ-контроллера (блок 3). Компьютерные блоки пиатния ATX чаще всего построены на TL494 микросхеме или её аналогах. Этот блок отвечает за управление силовыми транзисторами (4 блок), стабилизацию напряжения (с помощью обратной связи), защиту от КЗ. Вообще 494 - это используется в импульсной технике очень часто, её можно встретить и в мощных блоках питания для светодиодных лент. Вот её распиновка.
Если вы планируете использовать компьютерный блок питания, например, для питания светодиодной ленты, будет лучше, если вы немного нагрузите линии 5В и 3.3В.
Заключение
Блоки питания ATX отлично подходят для питания радиолюбительских конструкций и как источник для домашней лаборатории. Они достаточно мощные (от 250, а современные от 350Вт), при этом можно найти на вторичном рынке за копейки, также подойдут и старые модели AT, для их запуска нужно лишь замкнуть два провода, которые раньше шли на кнопку системного блока, сигнала PS_On на них нет.
Если вы собрались ремонтировать или восстанавливать подобную технику, не забывайте о правилах безопасной работы с электричеством, о том, что на плате есть сетевое напряжение и конденсаторы могут оставаться заряженными долгое время.
Включайте неизвестные блоки питания через лампочку, чтобы не повредить проводку и дорожки печатной платы. При наличии базовых знаний электроники их можно переделать в мощное зарядное для автомобильных аккумуляторов или . Для этого изменяют цепи обратной связи, дорабатывают источник дежурного напряжения и цепи запуска блока.
Большое количество людей использует компьютер, не задумываясь о том, из чего он состоит, как работает и так далее. Стоит разобраться, что такое БП в компьютере, поскольку это важная часть общей цепи, от которой зависят ее возможности. Есть особенности выбора, которые стоит знать и учитывать.
Что такое БП?
Сокращение БП обозначает блок питания, который представляет собой устройство, предназначенное для преобразования сетевого переменного напряжения в постоянное и передачи его компонентам . Еще оно защищает технику от перепадов напряжения. Выглядит блок питания, как коробка небольшого размера с вентилятором. Важно знать, как использовать БП от компьютера правильно, поскольку согласно исследованиям большинство поломок связаны с этим элементом системы.
Принцип работы БП компьютера
Преобразование напряжения происходит в несколько этапов:
- Фильтр основного напряжения несет ответственность за пики напряжения, гармоники и за помехи возможные в сети.
- На следующем этапе переменный ток выпрямляется и стабилизируется. Напряжение в 350 В через инвертор превращается в переменное и имеет частоту 35-50 кГц.
- Устройство БП компьютера может иметь одну выходную обмотку с отводами для напряжений с разным числом витков или отдельные обмотки для каждого напряжения (3,3, 5 и 12 В). Дорогие блоки питания имеют отдельные трансформаторы для разных рабочих напряжений.
- Важно, чтобы указанные напряжения имели постоянную величину. Для этого в устройстве предназначено наличие специального контура регулировки.
Как подобрать блок питания для компьютера?
В магазинах представлен широкий выбор подобных устройств, что вызывает трудности при покупке. Необходимо знать, как выбрать блок питания для компьютера, и обратить внимание нужно на следующие нюансы:
- Отдавайте предпочтение надежным производителям, например, многие потребители доверяют таким маркам: Chieftec, Cooler Master, Hiper.
- Учтите, выбирая блок бесперебойного питания для компьютера, что чем больше показатели силы тока, тем лучше. Мощные БП имеют значение 50 А и выше.
- Показатель PFC может быть активным и пассивным. Первый вариант является более качественным и составляет 95%.
- Продолжая описывать, что такое БП в стационарном компьютере и на что стоит обратить внимание при выборе, стоит сказать о необходимости присутствия наклейки 80 PLUS, поскольку она подтверждает высокий КПД.
- Обратите внимание на наличие защиты от перенапряжений, перегрузки и КЗ.
Расчет мощности БП компьютера
Чтобы узнать значения мощности, можно пойти несколькими путями. Например, можно спросить у продавцов-консультантов, но здесь нет уверенности в 100% правдивости информации. Если нет желания что-то считать, и позволяют финансовые возможности, тогда можно купить БП мощностью 600-1000 Вт. Расчет блока питания для компьютера можно провести самостоятельно, для чего сначала следует определить необходимую мощность для каждого компонента, а затем получить итоговое значение.
Учтите, что суммарная мощность комплектующих деталей должна быть ниже максимальной выходной мощности. Кроме этого, не забывайте, что в характеристиках указан максимум, а во время работы мощность потребляется по-разному. Выясняя, что такое БП в компьютере и как правильно рассчитать его мощность, стоит указать, что есть специальные программы и даже онлайн калькуляторы для расчета. Одним из самых понятных является следующий ресурс – outervision.com.
Как запустить блок питания без компьютера?
Бывают ситуации, когда ломается ПК и для определения причины, лучше провести оценку исправности отдельных звеньев цепи. Проверка блока питания компьютера может проводиться без материнской платы. Процесс простой и для него понадобится маленький провод или скрепка. В современных компьютерах используется стандарт АТХ и для него есть два вида разъемов на 20 и 24 контактов на штекере. Есть простая инструкция, как запустить БП без компьютера:
- Извлеките блок питания, отключив все провода. Учтите, что 20-ти контактные БП чувствительны, и их нельзя запускать без нагрузки, поэтому следует подключить ненужный вентилятор или обычную гирлянду.
- Изучите схему контактов и сравните ее с имеющимся штекером. Замкнуть необходимо такие контакты: PS_ON и COM. Их несколько, поэтому можно выбрать самые удобные для себя. Используйте короткий провод с оголенными концами или канцелярскую скрепку.
- Включите блок питания и если он исправен, тогда загорится лампочка или зашумит вентилятор.
Неисправности БП компьютера
Поскольку блок питания включает много элементов, которые могут выходить из строя по разным причинам, перечень возможных проблем обширный. Важно знать, как проверить блок питания компьютера на исправность и простые методы будут представлены ниже. К типовым неисправностям относят: не вращается , перегорает предохранитель, нет выходного напряжения, срабатывает защита от перегрузки и так далее.
После замены БП компьютер не включается
Есть несколько причин, из-за которых может не включаться блок питания:
- Отсутствует напряжение. Включите в розетку другое устройство, чтобы проверить напряжение. Кроме этого, стоит обратить внимание на количество подключенных устройств через удлинитель, поскольку может срабатывать защита. Еще один момент – на некоторых моделях БП есть переключатель 220-127 В, установите его в нужном положении.
- Неисправности. Если не включается БП компьютера, то возможно что-то сломалось. Рекомендуется провести тест: на основном разъеме согнутой скрепкой или проводом замкните 14 и 16 контакт. После этого БП должен заработать и если не слышно шума кулера, то его следует заменить.
- Не работает батарейка на материнке. Проверить исправность можно тестером или сразу установите новую и проверьте работу БП.
- Если не запускается блок питания компьютера, то причина может крыться в неисправности комплектующих или разъемов, кнопки питания или материнской платы.
Блок питания - это важнейший компонент любого персонального компьютера, от которого зависит надежность и стабильность вашей сборки. На рынке довольно большой выбор продукции от различных производителей. У каждого из них по две-три линейки и больше, которые включают в себя еще и с десяток моделей, что серьезно запутывает покупателей. Многие не уделяют этому вопросу должного внимания, из-за чего часто переплачивают за избыточную мощность и ненужные "навороты". В этой статье мы разберемся, какой же блок питания подойдет для вашего ПК лучше всего?
Блок питания (далее по тексту БП), это прибор, преобразующий высокое напряжение 220 В из розетки в удобоваримые для компьютера значения и оснащенный необходимым набором разъемов для подключения комплектующих. Вроде бы ничего сложного, но открыв каталог , покупатель сталкивается с огромным числом различных моделей с кучей зачастую непонятных характеристик. Прежде, чем говорить о выборе конкретных моделей, разберем, какие характеристики являются ключевыми и на что стоит обращать внимание в первую очередь.
Основные параметры.
1. Форм-фактор . Для того, чтобы блок питания банально поместился в ваш корпус, вы должны определиться с форм-факторов, исходя из параметров самого корпуса системного блока . От форм-фактор зависят габариты БП по ширине, высоте и глубине. Большинство идут в форм-факторе ATX, для стандартных корпусов . В небольших системных блоков стандарта microATX, FlexATX, десктопов и других, устанавливаются блоки меньших размеров, такие как SFX , Flex-ATX и TFX .
Необходимый форм-фактор прописан в характеристиках корпуса, и именно по нему нужно ориентироваться при выборе БП.
2. Мощность.
От мощности зависит, какие комплектующие вы сможете установить в ваш компьютер, и в каком количестве.
Важно знать!
Цифра на блоке питания, это суммарная мощность по всем его линиям напряжений. Так как в компьютере основными потребителями электроэнергии являются центральный процессор и видеокарта, то основная питающая линия, это 12 В, когда есть еще 3,3 В и 5 В для питания некоторых узлов материнской платы, комплектующих в слотах расширения, питание накопителей и USB портов. Энергопотребление любого компьютера по линиям 3,3 и 5 В незначительно, по этому при выборе блока питания по мощности нужно всегда смотреть на характеристику "мощность по линии 12 В
", которая в идеале должна быть максимально приближена к суммарной мощности.
3. Разъемы для подключения комплектующих
, от количества и набора которых зависит, сможете ли вы, к примеру, запитать многопроцессорную конфигурацию, подключить парочку или больше видеокарт, установить с десяток жестких дисков и так далее.
Основные разъемы, кроме ATX 24 pin
, это:
Для питания процессора - это 4 pin или 8 pin коннекторы (последний может быть разборным и иметь запись 4+4 pin).
Для питания видеокарты - 6 pin или 8 pin коннекторы (8 pin чаще всего разборный и обозначается 6+2 pin).
Для подключения накопителей 15-pin SATA
Дополнительные:
4pin типа MOLEX для подключения устаревших HDD с IDE интерфейсом, аналогичных дисковых приводов и различных опциональных комплектующих, таких как реобасы, вентиляторы и прочее.
4-pin Floppy - для подключения дискетных приводов. Большая редкость в наши дни, поэтому такие разъемы чаще всего идут в виде переходников с MOLEX.
Дополнительные параметры
Дополнительные характеристики не так критичны, как основные, в вопросе: "Заработает ли этот БП с моим ПК?", но они так же являются ключевыми при выборе, т.к. влияют на эффективность блока, его уровень шума и удобство в подключении.
1. Сертификат 80 PLUS определяет эффективность работы БП, его КПД (коэффициент полезного действия). Список сертификатов 80 PLUS:
Их можно разделить на базовый 80 PLUS, крайний слева (белый), и цветные 80 PLUS, начиная от Bronze и заканчивая топовым Titanium.
Что такое КПД? Допустим, мы имеем дело с блоком, КПД которого 80% при максимальной нагрузке. Это означает, что на максимальной мощности БП будет потреблять из розетки на 20% больше энергии, и вся эта энергия будет преобразована в тепло.
Запомните одно простое правило: чем выше в иерархии сертификат 80 PLUS, тем выше КПД, а значит он будет меньше потреблять лишней электроэнергии, меньше греться, и, зачастую, меньше шуметь.
Для того, чтобы достичь наилучших показатель в КПД и получить "цветной" сертификат 80 PLUS, особенно высшего уровня, производители применяют весь свой арсенал технологий, наиболее эффективную схемотехнику и полупроводниковые компоненты с максимально низкими потерями. Поэтому значок 80 PLUS на корпусе говорит еще и о высокой надежности, долговечности блока питания, а так же серьезном подходе к созданию продукта в целом.
2. Тип системы охлаждения. Низкий уровень тепловыделения блоков питания с высоким КПД, позволяет применять бесшумные системы охлаждения. Это пассивные (где нет вентилятора вообще) , либо полупассивные системы , в которых вентилятор не вращается на небольших мощностях, и начинает работать, когда БП становится "жарко" в нагрузке.
При подборе БП стоит обратить внимание и на длину кабелей, основного ATX24 pin и кабеля питания CPU при установки в корпус с нижним расположением блока питания.
Для оптимальной прокладки питающих проводов за задней стенкой, они должны быть длиной как минимум от 60-65 см , в зависимости от размеров корпуса. Обязательно учтите этот момент, чтобы потом не возиться с удлинителями.
На количество MOLEX нужно обращаться внимание только если вы ищете замену для своего старого и допотопного системного блока с IDE накопителями и приводами, да еще и в солидном количестве, ведь даже у самых простых БП есть минимум пара-тройка стареньких MOLEX, а в более дорогих моделях их вообще десятки.
Надеюсь этот небольшой путеводитель по каталогу компании DNS поможет вам в столь сложном вопросе на начальном этапе вашего знакомства с блоками питания. Удачных покупок!
Многие пользователи, которые пытаются разобраться в устройстве своего ПК, не понимают, что такое БП в компьютере. А между тем, это один из самых важных элементов в системе, без которого вообще ни одно комплектующее работать не будет. Давайте разберемся, что собой представляют блоки питания, определим их устройство, виды, плюсы и минусы.
Определение
Что такое БП в компьютере? Если сказать коротко, это - устройство для преобразования сетевого переменного напряжения в постоянное для питания всех комплектующих в системном блоке. В частности, блок питания подает напряжение на компоненты: видеокарту, оперативную память, жесткий диск, сетевую карту, процессор, подключенные периферийные устройства. Если все эти комплектующие подключить напрямую к сети 220 В, то они просто сгорят. Комплектующие для работы требуют наличия напряжения 12 или 24 В (в основном), и задача блока питания - дать требуемое напряжение.
Также есть и другая задача этого элемента - защищать комплектующие компьютера от возможных перепадов напряжения. По сути, это устройство изменения сетевого напряжения, которое выглядит как небольшая черная коробка с вентилятором. Она устанавливается в системный блок, и именно в нее входит сетевой кабель.
Требуемое напряжение
Питание БП компьютера осуществляется от сети с напряжением 220 В. Но в разных странах напряжение тока и его частота в сети могут различаться. Например, в России и в большинстве европейских стран напряжение в сети составляет 220/230 В при частоте 50 Гц. Однако в США напряжение в сети равно 120 В при частоте 60 Гц. Австралия в этом плане тоже отличается - там напряжение равно 240 В/50 Гц. Следовательно, при создании блока питания учитывают параметры сети той страны, в которую планируются поставки. То есть, если привезти в Россию блок питания, купленный в США, то он, вероятнее всего, работать не будет.
Есть также универсальные блоки питания со специальным регулятором напряжения. То есть на блоке можно выставить значение напряжения в сети, и прибор самостоятельно будет адаптирован к нему.
Если компьютер не включается при нажатии на кнопку включения, то в первую очередь причину нужно искать именно в блоке и при необходимости заменять его. К сожалению, недорогие модели, которыми сегодня завален рынок России, ломаются слишком часто.
Мощность БП компьютера
Сегодня есть много разных блоков, которые способны выдавать мощность в огромном диапазоне. В современных ноутбуках мощность может варьироваться в диапазоне 25-100 Вт. Что касается персональных компьютеров, то здесь в зависимости от энергопотребления комплектующих можно использовать БП на 2000 Вт.
Среди пользователей ходят слухи, что чем мощнее будет блок, тем лучше, хотя на самом деле это не совсем так. Не каждому пользователю нужно столь мощное и дорогое устройство. Если рассудить, то приобретение дорогого и мощного БП для слабого компьютера - это бесполезная трата денег не только при покупке самого агрегата, но и при эксплуатации, так как он будет потреблять много лишней электроэнергии.
Впрочем, на сегодняшний день на полках магазинов в основном представлены устройства на 400-500 Вт. Мощности таких комплектующих вполне достаточно для обеспечения питанием стандартного компьютера с хорошим "железом". Но стабильную работу мощного игрового компьютера они обеспечить не способны.
Виды и различия БП
Теперь, когда мы понимаем, что такое БП в компьютере, можно поговорить про их виды и отличительные особенности. Сегодня существуют импульсные и трансформаторные блоки. Каждый вид имеет свои достоинства и недостатки, которые необходимо рассмотреть подробнее.
Трансформаторные
Это самый распространенный вид, который продается чаще всего. В большинстве современных системах практически не используется подобное устройство БП компьютера, которое представлено следующими элементами:
- Трансформатор.
- Выпрямитель.
- Сетевой фильтр.
Один из таких блоков показан на фото ниже.
Принцип работы
Принцип работы такого устройства относительно прост: через первичную обмотку трансформатор принимает на себя напряжение сети. Затем с помощью выпрямителя переменный разнонаправленный ток преобразовывается в постоянный и однонаправленный. При этом может использоваться разные выпрямители: одно- или двухполупериодный. В любом случае применяются диодные мосты, которые состоят из:
- Двух диодов - в первом типе.
- Четырех диодов - во втором типе.
Применение двух элементов в выпрямителе характерно для БК с удвоенным напряжением либо в трехфазных устройствах.
Сетевой фильтр в устройстве БП компьютера - это обычный конденсатор с большой емкостью. Он сглаживает пульсации тока, из-за чего на комплектующие подается относительно чистый и равномерный ток.
Также вместо обычных трансформаторов внутри таких блоков могут использоваться автоматические устройства.
Работа трансформаторных БП
Чтобы детальнее понять, что такое БП в компьютере и как они работают, нужно иметь хотя бы начальные знания законов электротехники. Габариты блоков питания трансформаторного типа напрямую зависят от габаритов используемых внутри трансформаторов. Размеры устройств высчитываются по формуле:
В этой формуле:
- N - число витков на 1 В напряжения;
- f - частота тока (переменного);
- B - образующаяся в магнитопроводе индукция магнитного поля;
- S - площадь сечения магнитопровода.
Следовательно, чем будет больше витков и сечение провода, тем и трансформатор будет больше. Это влечет за собой увеличение габаритов самого блока. Однако если сечение провода уменьшить, то придется увеличить количество витков (N), что не удастся в компактных трансформаторах. Если трансформатор является маломощным, то много витков с малым сечением не повлияет на работу самого блока питания, так как сила тока в подобных устройствах будет низкой. Однако при повышением мощности ток будет расти, что приведет к рассеиванию тепловой мощности.
Следовательно, трансформаторные блоки питания с частотой работы 50 Гц могут быть только большими и тяжелыми. Подобные устройства непрактично использовать в современных компьютерах в силу их веса и габаритов, а также низкого КПД.
Однако есть и положительные стороны: надежность и простота, удобство ремонта (все элементы легко заменить в случае поломки), отсутствие радиопомех.
Импульсные блоки питания
В этих устройствах используются иные конструкторские решения, позволяющие увеличить частоту тока. Ниже представлен классический БП подобного типа.
Работает подобный блок питания следующим образом:
- Переменный ток из сети поступает в устройство, выпрямляется и становится постоянным.
- Постоянный ток конвертируется в частотные импульсы.
- Эти импульсы поступают на трансформатор. Если предусмотрена гальваническая развязка, то прямоугольные импульсы поступают на выходной ФНЧ.
Отметим, что есть кардинальные отличия между этими двумя типами БП. В частности импульсные отличаются следующими особенностями:
- При повышение частоты тока возрастает КПД трансформатора.
- Требования к сечению сердечника минимальные.
- Возможность создания компактных и легких блоков питания за счет установки эффективных и небольших трансформаторов.
- Применение отрицательной обратной связи дает возможность стабилизировать выходное напряжение, что положительно повлияет на стабильность работы всех комплектующих и системы в целом.
Достоинства импульсных блоков питания
- Высокий КПД, который достигает 92-98%.
- Малый вес и габариты.
- Надежность.
- Возможность работы в широком частотном диапазоне. Один и тот же импульсный блок способен работать в разных странах мира.
- Защита от короткого замыкания.
- Низкая стоимость.
- Плохая ремонтопригодность. Если обычный трансформаторный блок легко отремонтировать, заменив практически любой элемент на плате, то с импульсным устройством все сложнее. Поэтому переделка БП компьютера импульсного типа считается сложной задачей. Ремонт в мастерской может обойтись дорого.
- Излучение высокочастотных помех.
Теперь мы выяснили, что такое БП в компьютере и как они работают. На данный момент на рынке продаются в основном импульсные приборы, а трансформаторные практически отсутствуют.
Как проверить БП компьютера?
Если компьютер не включается, то проблема может заключаться именно в БП. Для проверки устройства нам понадобится мультиметр. Итак, перед тем, как проверить БП компьютера на работоспособность, необходимо отключить все комплектующие и сам БП. Затем берем обычную скрепку, распрямляем ее в форме U. Берем коннектор на 20/24 пина (самый большой) и с помощью нашей скрепки замыкаем черный и зеленый контакты. Учитывая, что пальцы будут касаться металла, нужно убедиться, что блок питания отключен от розетки.
Теперь опускаем скрепку и включаем БП в розетку. Если вентилятор начал вращаться при включении устройства, то значит, что оно рабочее.
Теперь необходимо замерить напряжение на разъемах. В зависимости от модели блока питания напряжение на разъемах может немного отличаться. Поэтому в инструкции (или в интернете) необходимо найти информацию о том, какие параметры напряжения должны быть на разных разъемах и замерить их мультиметром. Если параметры отличаются от нормальных, то значит, что с БП что-то не так.
