Чтобы вы поняли, о чем пойдет речь дальше, ознакомьтесь со структурной схемой боока питания.

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 импульсного источника питания.

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 выпрямительный диодный мост, через предохранитель и терморезистор (NTC), последний нужен для зарядки фильтрующих конденсаторов. После диодного моста установлен еще один фильтр, обычно это пара больших электролитических конденсаторов, 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 культовая микросхема используется в импульсной технике очень часто, её можно встретить и в мощных блоках питания для светодиодных лент. Вот её распиновка.

На приведенном примере силовые транзисторы (2SC4242) из 4 блока включаются через «раскачку» выполненную на двух ключах (2SC945) и трансформаторе. Ключи могут быть любыми, как и остальные элементы обвязки – это зависит от конкретной схемы и производителя. Обе пары ключей нагружены на первичные обмотки соответствующих трансформаторов. Раскачка нужна, поскольку для управления биполярными транзисторами нужен приличный ток.

Диодные сборки представляют собой пару диодов соединенных в общей точки (общий катод или общий анод). Это быстродействующие диоды с малым падением напряжения.

Дополнительные функции

Продвинутые модели компьютерных блоков питания могут дополнительно оснащаться платой контроля оборотов кулера, которая подстраивает их под соответствующую температуру, когда вы нагружаете блок питания, кулер крутится быстрее. Такие модели более комфортны в использовании, поскольку создают меньше шума при малых нагрузках.

В дешевых источниках питания кулер подключен напрямую к линии 12В и работает на полную мощность постоянно, это усиливает его износ, в результате чего шум станет еще больше.

Если ваш блок питания имеет хороший запас по мощности, а материнская плата и комплектующие довольно скромные по потреблению – можно перепаять кулер на линию 5В или 7В припаяв его между проводами +12В и +5В. Плюс кулера к желтому проводу, а минус к красному. Это снизит уровень шума, но не стоит так делать, если блок питания нагружен полностью.

Еще более дорогие модели оснащены активным корректором коэффициента мощности, как уже было сказано, он нужен для уменьшения влияния источника питания на питающую сеть. Он формирует нужные напряжения на входных каскадах ИП, при этом сохраняя изначальную форму питающего напряжения. Достаточно сложное устройство и в пределах этой статьи подробнее рассказывать о нем не имеет смысла. Ряд эпюр отображает примерный смысл использования корректора.

Проверка работоспособности

К компьютеру ИП подключается через стандартизированный разъём, он универсален в большинстве блоков, за исключением специализированных источников питания, которые могут использовать ту же клеммную колодку, но с иной распиновкой, давайте рассмотрим стандартный разъём и назначение его выводов. У него 20 выводов, на современных материнских платах подключается дополнительных 4 вывода.

Кроме основного 20-24 контактного разъёма питания из блока выходят провода с колодками для подключения напряжения к жесткому диску, оптическому приводу SATA и MOLEX, дополнительное питание процессора, видеокарты, питание для флоппи-дисковода. Все их распиновки вы видите на картинке ниже.

Конструкция всех разъёмов таков, чтобы вы случайно не вставили его «вверх ногами», это приведет к выходу из строя оборудования. Главное, что стоит запомнить: красный провод – это 5В, Жёлтый – 12В, Оранжевый – 3.3В, Зеленый – PS_ON – 3. 5В, Фиолетовый – 5В, это основные которые приходится проверять до и после ремонта.

Помимо общей мощности блока питания большую роль играет мощность, а вернее ток каждой из линий, обычно они указываются на наклейке на корпусе блока. Эта информация станет очень кстати, если вы собрались запускать свой блок питания ATX без компьютера для питания других устройств.

При проверке блока желательно его отключить от материнской платы, это предотвратит превышение напряжений выше номинальных (если блок всё же не исправен). Но на холостом ходу запускать его не рекомендуют, это может привести к проблемам и поломке. Да и напряжения на холостом ходу могут быть в норме, но под нагрузкой значительно проседать.

Использование блока питания без компьютера

Если вы вставите вилку в розетку и включите тумблер на задней панели блока, напряжений на выводах не будет, но должно появиться напряжение на зеленом проводе (от 3 до 5В), и фиолетовом (5В). Это значит, что источник дежурного питания в норме, и можно пробовать запускать блок питания.

На самом деле всё достаточно просто, нужно замкнуть зеленый провод на землю (любой из черных проводов). Здесь всё зависит от того как вы будете использовать блок питания, если для проверки, то можно это сделать пинцетом или скрепкой. Если он будет включен постоянно или вы будете выключать его пол линии 220В, то скрепка, вставленная между зеленым и черным проводом рабочее решение.

Другой вариант – это установить кнопку с фиксацией или тумблер между этими же проводами.

Чтобы напряжения блока питания были в норме при его проверке нужно установить нагрузочный блок, можно его сделать из набора резисторов по такой схеме. Но обратите внимание на величину резисторов, по каждому из них будет протекать большой ток, по линии 3.3 вольта порядка 5 Ампер, по линии 5 вольт – 3 Ампера, по линии 12В – 0.8 Ампер, а это от 10 до 15Вт общей мощности по каждой линии.

Резисторы нужно подбирать соответствующие, но не всегда их можно найти в продаже, особенно в небольших городах, где малый выбор радиодеталей. В других вариантах схемы нагрузки, токи еще больше.

Один из вариантов исполнения подобной схемы:

Другой вариант использовать лампы накаливания или галогеновые лампы, на 12В подойдут от автомобиля их можно использовать и на линиях с 3.3 и 5В, стоит только подобрать нужные мощности. Еще лучше найти автомобильные или мотоциклетные 6В лампы накаливания и подключить несколько штук параллельно. Сейчас продаются 12В светодиодные лампы большой мощности. Для 12В линии можно использовать светодиодные ленты.

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 в лабораторный блок питания. Для этого изменяют цепи обратной связи, дорабатывают источник дежурного напряжения и цепи запуска блока.

Источник

Форм-фактор блоков питания для компьютеров: что это такое и какие существуют?

Приветствую, дорогие читатели! В одной из предыдущих публикаций про основные характеристики БП мною, вскользь, упомянута тема про форм фактор блока питания для компьютера. В сегодняшнем гайде я расскажу об этом более детально.

Что это такое

Форм-фактором называется форма, размеры и физическая компоновка того или иного девайса для ПК. Все параметры стандартизированы, поэтому устройства одного форм фактора в большинстве случаев являются взаимозаменяемыми.

Конечно, следует обращать внимание и на другие параметры – в случае с БП это мощность, разъемы блока питания ПК (информацию по ним вы найдете здесь) и прочее.

Однако использование соответствующего форм-фактора(стандарта) гарантирует, что устройство поместится в корпусе чисто физически и не потребуется дополнительная «доводка напильником».

Преимущества для пользователей очевидны: типизация и стандартизация комплектующих позволяет быстро и недорого заменить деталь на аналогичную, приложив при этом минимум усилий.

Кроме того, на базе стандартных комплектующих можно так же быстро собрать новый компьютер требуемой конфигурации, а при возникновении необходимости улучшить характеристики, благодаря установке более мощного устройства.

Кроме того, совместимость стандартов обеспечивает более широкий выбор комплектующих и как следствие их большую доступность в плане цены, благодаря конкуренции между производителями.

Впервые о стандартизации задумались инженеры компании IBM, первопроходца во многих сферах, так или иначе связанных с компьютерами. На тот момент принято было три стандарта: PC/XT, AT и PS/2 Model 30. Почти у всех современных форм-факторов, какие существуют сегодня, «растут ноги» именно отсюда.

Современные типоразмеры

Принципиальная схема у всех БП аналогична, но вот конструкция может иметь определенные отличия. Рассмотрим более детально типы и виды современных стандартов, которые можно найти на рынке.

Этот вид представила компания Intel в 1995 году как замену теряющему актуальность AT. БП старого образца уже не хватало мощности, чтобы обеспечить энергией новые прожорливые компьютеры.

Такой БП имеет основной 20 или 24-пиновый коннектор для подключения материнки и 4-пиновый коннектор для подключения питания +12 В, подающегося на процессор. Может использоваться с материнскими платами ATX, microATX, BTX и microBTX.

Сегодня этот вид является самым распространенным, поэтому при выборе комплектующих для сборки системного блока рекомендую ориентироваться именно на него. Для игрового компьютера следует использовать ATX версии 2.3. Габариты — 150x86x140 мм.

Еще одно детище Intel, которое представлено в 1997 году. По сравнению с предыдущим вариантом, отличается уменьшенными габаритами, что позволяет собрать миниатюрный системный блок, подобрав соответствующие комплектующие.

Коннекторы для питания материнки и процессора такие же, как в предыдущем случае. Подходит для mini-ITX (имею в виду стандарты материнских плат), ATX, FlexATX, microBTX, picoBTX, DTX.

При покупке такого блока следует убедиться, что он физически подойдет по габаритам к корпусу, а также имеет все необходимые коннекторы для подключения дополнительных устройств. Размеры — 125×51,5×100 мм

В 1998 несколько крупных производителей комплектующих создали отраслевую группу SSI, на которую возложили задачу разработки и продвижения отраслевых форм-факторов. В результате создана спецификация EPS – типоразмер БП для сервера начального уровня.

Такой БП имеет 24-пиновый коннектор для питания материнской платы и 8-пиновый коннектор для подключения процессора. Совместим с материнскими платами ATX и Extended ATX. От обычных блоков такие отличаются большей мощностью.

Как вариант, можно использовать маломощный сервер в качестве домашнего ПК, однако учитывайте, что обойдется такое удовольствие гораздо дороже обычного десктопного компьютера, из-за специфических комплектующих. Размеры — 150×86 и глубиной от 180 до 230мм.

В 2002 году появился TFX для низкопрофильных корпусов. По сравнению с ATX, он имеет более вытянутую форму и наклон, что делает монтаж более удобным. Спроектирован стандарт с расчетом на выходную мощность от 180 до 300 Ватт, что вполне достаточно для компактных рабочих станций. Коннекторы для подключения питания:

Такие БП совместимы с материнками microATX, FlexATX, microBTX, picoBTX, Mini-ITX и DTX. Габариты: 85×65,2×175

Компактный стандарт, представленный в 2003 году компанией Intel. Рассчитан на среднеразмерные системы с объемом корпуса от 10 до 15 литров. Выходная мощность до 300 Ватт. Имеют «неправильную» форму – не прямоугольный параллелепипед, как в предыдущих случаях, а Г-образный профиль. Оборудован такими же разъемами, как и ATX. Может использоваться с материнскими платами microBTX, picoBTX и DTX. Общие размеры 150×86х96.

Стандарт, разработанный в 2004 году компанией «Интел», как решение для ультракомпактных систем с объемом корпуса до 9 литров. Обеспечивает выходную мощность до 260 Ватт. Оборудован основным 24-пиновым и дополнительным 4-пиновым коннекторами. Используется с материнками picoBTX, nanoBTX и DTX.

Извините, но фотку этого зверька не нашел. Так же есть своеобразный вырез в задней части корпуса, а общие размеры составляют 62×72х210 мм.

FlexATX

Стандарт, разработанный в 2007 году как решение для компактных настольных систем и серверов. Имеет основной 24-пиновый и дополнительный 4-пиновый коннекторы. Совместим с материнскими платами microATX, FlexATX, microBTX, picoBTX, nanoBTX, Mini-ITX и DTX. Обеспечивает выходную мощность до 270 Ватт. Здесь по объемам — 40,5×81,5×150 миллиметров.

Как узнать форм фактор блока питания

При покупке комплектующих определить форм-фактор нового БП несложно: эта характеристика всегда указана в спецификации. По поводу апгрейда могу гарантировать: если вы не знаете, какой форм фактор БП используется на вашем компьютере, то с огромной долей вероятности это ATX.

Также на эту тему советую почитать статью про сертификаты блоков питания. А в качестве возможной покупки, рекомендую обратить внимание на устройство Chieftec 550W Retail GDP-550C [А-90].

Спасибо за внимание и до следующих встреч, друзья! Не забывайте делиться публикациями в социальных сетях! Пока пока.

Источник