Vérification du tableau d'alimentation en eau. Diagnostic d'une alimentation d'ordinateur. Signes d'une alimentation électrique défectueuse

La santé de tout organisme vivant dépend de la manière dont il se nourrit et de ce qu’il mange. La même chose peut être dite à propos d'un ordinateur : si l'alimentation électrique fonctionne correctement et correctement, les appareils électroniques fonctionnent « comme une horloge ». Et vice versa : en cas de dysfonctionnement du chargeur, travailler sur PC se transforme en torture voire devient totalement impossible.

Les problèmes avec l'alimentation d'un ordinateur se manifestent de différentes manières - d'un manque de réponse à une tentative de l'allumer, en passant par des « problèmes » occasionnels. Parlons des symptômes qui indiquent une panne de l'alimentation électrique de l'ordinateur et de la manière de vérifier sa fonctionnalité et son aptitude à l'entretien sans s'exposer à un danger.

Une panne complète et un dysfonctionnement de l'alimentation électrique se produisent le plus souvent en raison de :

• Surtensions dans le réseau électrique.
• Faible qualité du bloc d'alimentation lui-même.
• Incohérences entre les capacités d'alimentation électrique et la consommation de charge (appareils informatiques).

Les conséquences d'une alimentation électrique défectueuse, notamment en combinaison avec une mauvaise qualité de fabrication, peuvent être non seulement des pannes de l'électronique du PC, mais également un choc électrique pour l'utilisateur.

Comment se manifestent les problèmes d’alimentation de l’ordinateur

Les symptômes d'un chargeur défectueux sont très variés. Parmi eux:

• Le PC ne s'allume pas lorsque vous appuyez sur le bouton d'alimentation ou s'allume après avoir appuyé plusieurs fois dessus.
• Grincements, crépitements, clics, fumée, odeur de brûlé provenant de l'alimentation électrique.
• Le fusible secteur du tableau de distribution saute lorsque l'ordinateur est allumé.
• Décharges d'électricité statique du boîtier et des connecteurs de l'unité centrale.
• Arrêts et redémarrages spontanés du PC à tout moment, mais le plus souvent sous des charges élevées.
• Freins et gel (jusqu'au redémarrage).
• Erreurs de mémoire, BSoD (écrans bleus de la mort).
• Perte de périphériques du système (lecteurs, claviers, souris, autres équipements périphériques).
• Arrêter les fans.
• Surchauffe des appareils due à un fonctionnement inefficace ou à l'arrêt des ventilateurs.

Principe de fonctionnement de l'alimentation

Pour savoir si l'alimentation électrique fonctionne ou non, vous devez comprendre les principes de base de son fonctionnement. De manière simplifiée, sa fonction peut être décrite comme suit : convertir la tension alternative d'entrée d'un réseau électrique domestique en une sortie continue de plusieurs niveaux : 12 V, 5 V 5 V SB (tension de veille), 3,3 V et -12 V .

Les appareils suivants sont alimentés par une source de 12 volts :

• disques connectés via l'interface SATA ;
• lecteurs optiques;
• ventilateurs de systèmes de refroidissement;
• processeurs;
• cartes vidéo.

Les fils de la ligne 12 V sont jaunes.

Alimenté en 5 V et 3,3 V :

• le son, le contrôleur réseau et la majeure partie des microcircuits de la carte mère ;
• RAM;
• cartes d'extension;
• périphériques connectés aux ports USB.

Selon la norme ATX, la ligne 5 V est indiquée par des fils rouges, la ligne 5 V SB par du violet et la ligne 3,3 V par l'orange.

Le circuit de démarrage de l'ordinateur sur la carte mère est alimenté par une source SB (veille) de 5 V. La source -12 V est destinée à alimenter les ports COM, que l'on ne retrouve aujourd'hui que sur de très anciennes cartes mères et appareils spécialisés (par exemple les caisses enregistreuses).

Les tensions ci-dessus sont produites par toutes les alimentations standard ATX, quelle que soit la puissance. Les seules différences résident dans le niveau de courant sur chaque ligne : plus le départ est puissant, plus il délivre de courant aux appareils grand public.

Des informations sur les courants et les tensions des lignes individuelles peuvent être obtenues à partir du passeport d'alimentation, qui est collé sous la forme d'une étiquette sur l'un des côtés de l'appareil. Cependant, les indicateurs nominaux diffèrent presque toujours des indicateurs réels. Cela ne veut rien dire de mal : les fluctuations des valeurs à moins de 5 % sont considérées comme normales. Ces écarts mineurs n’affectent pas le fonctionnement des appareils informatiques.

Entre autres choses, une alimentation en état de marche produit un signal Power Good ou Power OK, qui informe la carte mère qu'elle fonctionne comme elle le devrait et que la carte peut démarrer d'autres appareils. Normalement, ce signal a un niveau de 3 à 5,5 V et n'augmente que lorsque toutes les tensions d'alimentation ont atteint les valeurs spécifiées. Si l’alimentation ne produit pas Power Good, l’ordinateur ne démarrera pas. S'il produit trop tôt, ce qui n'est pas non plus bon, l'appareil peut s'allumer et s'éteindre immédiatement, se bloquer pendant le démarrage ou générer une erreur critique - un écran bleu de la mort.

Le signal Power Good est transmis à la carte mère via le fil gris.

Broches du connecteur d'alimentation principale ATX

Nous avons compris le codage couleur des fils 12 V, 5 V, 5 V SB, 3,3 V et 3-5,5 V Power Good. Les contacts restants ont les tensions suivantes :

• Blanc:-5 V. Gauche pour compatibilité avec les appareils plus anciens.
• Bleu:-12 V.
• Noir: 0 V. Fil commun ou masse.
• Vert: 3-5 V. Sous tension. Fermer ce contact à la masse équivaut à appuyer sur le bouton d'alimentation du boîtier de l'ordinateur. Démarre l'alimentation. Au moment de l'appui, la tension aux contacts du bouton doit chuter à 0 V.

Les mêmes tensions sont présentes sur les autres connecteurs qui terminent les câbles d'alimentation, c'est-à-dire que dans la projection du fil jaune il doit toujours y avoir 12 V, dans la projection du fil rouge - 5 V, dans la projection du fil orange - 3,3 V, etc.

Comment tester une alimentation à l'aide d'un multimètre

La conformité de toutes les tensions produites par le chargeur avec les niveaux spécifiés et la préservation de leurs valeurs sous n'importe quelle charge (si elles ne dépassent pas les capacités de l'alimentation) indiquent que l'appareil est opérationnel et, très probablement, en bon état. bon état de marche. Et pour les déterminer, vous aurez besoin d'un multimètre - un appareil compact peu coûteux qui peut être acheté dans presque tous les magasins d'électroménager.

Les multimètres (testeurs), bien sûr, sont différents. Parmi eux, il existe des modèles coûteux de haute précision dotés de nombreuses fonctions supplémentaires, mais pour nos besoins, un modèle simple suffit. Pour vérifier l’alimentation électrique, nous n’avons pas besoin de mesures au millième de volt : des dixièmes et parfois des centièmes suffisent.

Conditions de prise de mesures

Les mesures de tensions aux sorties d'alimentation doivent être effectuées dans des conditions de défaillance. Si le problème apparaît dans les premières secondes et minutes de fonctionnement du PC, les lectures de l'appareil doivent être prises immédiatement après la mise sous tension. Si vous travaillez de manière intensive, pour obtenir des résultats fiables, l'ordinateur doit être chargé, par exemple, d'un jeu lourd ou d'un programme conçu à cet effet (par exemple, l'utilitaire OCCT, Power Supply test).

Pour suivre les changements dans les tensions d'alimentation pendant le fonctionnement du PC, il est préférable d'effectuer des mesures en continu sur plusieurs minutes ou dizaines de minutes. Si, pour une raison quelconque, cela s'avère difficile, vous pouvez effectuer des mesures ponctuelles à certains intervalles de temps.

Le résultat d'une seule mesure lors d'un défaut flottant n'est souvent pas un indicateur, car en cas de fonctionnement instable du départ, les valeurs de tension (ou l'une d'entre elles) peuvent constamment changer.

La procédure de prise de mesures

• Allumez l'ordinateur et amenez-le dans l'état où le problème se produit.
• Basculez le multimètre en mode mesure de tension continue (l'icône sur le tableau de bord est entourée d'un cadre jaune). Réglez la limite supérieure de l'échelle sur 20 V.
• Connectez la sonde noire à n'importe quelle pastille métallique de la carte mère où la tension est de 0 V (par exemple, près d'un trou de montage), ou à une broche du connecteur à laquelle va le fil noir.
• Placer la sonde rouge dans la zone de mesure (dans le connecteur opposé au fil correspondant). Le numéro que vous voyez sur l’écran du testeur est l’indicateur de tension en Volts.

Comment vérifier la fonctionnalité du chargeur si l'ordinateur ne s'allume pas

L'une des raisons courantes pour lesquelles l'ordinateur ne répond pas lorsque vous appuyez sur le bouton d'alimentation est précisément le dysfonctionnement de l'alimentation électrique. Pour confirmer ou infirmer cette version, il suffit d’une pince métallique ou d’une pince à épiler, avec laquelle on peut simuler une pression sur un bouton. Rappelez-vous, un peu plus tôt, nous avons découvert que pour cela, il fallait court-circuiter les fils vert et noir du connecteur 24 broches du bloc d'alimentation, qui est connecté à la carte mère ? Juste avant cela, il faut le déconnecter.

• Connectez une certaine charge (un consommateur d'énergie) à l'alimentation électrique, qui est déconnectée de la carte mère et des périphériques informatiques. Par exemple, un lecteur optique ou une ampoule inutilisée. Attention, si l'alimentation électrique est défectueuse, l'appareil connecté peut être endommagé. Par conséquent, utilisez ce qui ne vous dérange pas.
• Branchez l’alimentation.
• Utilisez un trombone pour connecter les 2 broches opposées aux fils vert et noir. Si le chargeur montre des signes de vie – il démarre le ventilateur à l’intérieur et allume la charge connectée, alors il est opérationnel. Cependant, performances ne signifie pas facilité d'entretien, c'est-à-dire que cette méthode de diagnostic vous permet uniquement de différencier un appareil en état de marche d'un appareil qui ne fonctionne absolument pas.

Quelles méthodes de diagnostic existent encore pour les alimentations des ordinateurs ?

Vérifier l'alimentation avec un multimètre et un trombone suffit à identifier son dysfonctionnement dans environ 70 à 80 % des cas. Si vous n'envisagez pas de le réparer à l'avenir, vous pouvez vous limiter à cela. Dans les diagnostics professionnels des alimentations, non seulement ces méthodes, mais également d'autres méthodes sont utilisées pour localiser le défaut. Y compris:

• Vérification de l'ondulation de la tension de sortie à l'aide d'un oscilloscope. Il s'agit d'un appareil plutôt coûteux, il est donc peu probable que quiconque décide de l'acheter pour un travail ponctuel.
• Démontage, inspection, vérification des tensions et des résistances des éléments de circuits imprimés pour leur conformité aux normes. Il est dangereux de le faire sans formation particulière, car les alimentations électriques accumulent la tension domestique dans certaines parties. Toucher accidentellement une pièce sous tension peut entraîner un choc électrique.
• Mesure du courant. Cela se fait à l'aide d'un ampèremètre intégré au testeur, qui est connecté à la rupture de la ligne testée. Pour créer un espace, les éléments de la carte sont généralement dessoudés.
• Tests sur stands avec des équipements spécialement sélectionnés dans différents modes de fonctionnement.

En bref, il existe de nombreuses méthodes pour diagnostiquer les alimentations, mais toutes ne sont pas applicables ou recommandées à la maison. Sauf à des fins de recherche, si bien entendu le propriétaire s'y intéresse.

De nos jours, de nombreux appareils sont alimentés par des alimentations externes - des adaptateurs. Lorsque l'appareil ne montre plus aucun signe de vie, vous devez d'abord déterminer quelle pièce est défectueuse, dans l'appareil lui-même, ou si l'alimentation électrique est défectueuse.
Tout d'abord, un examen externe. Il faut s'intéresser aux traces de chute, à un cordon cassé...

Après une inspection externe de l'appareil en réparation, la première chose à faire est de vérifier l'alimentation électrique et ce qu'elle produit. Peu importe qu'il s'agisse d'une alimentation intégrée ou d'un adaptateur. Il ne suffit pas de simplement mesurer la tension d'alimentation à la sortie de l'alimentation.. Nécessite une petite charge UN. Sans charge, il peut afficher 5 volts, sous une légère charge, il sera de 2 volts.

Une lampe à incandescence à une tension appropriée fait un bon travail en tant que charge.. La tension est généralement inscrite sur les adaptateurs. Par exemple, prenons l'adaptateur secteur du routeur. 5,2 volts 1 ampère. Nous connectons une ampoule de 6,3 volts 0,3 ampère et mesurons la tension. Une ampoule suffit pour un contrôle rapide. S'allume - l'alimentation fonctionne. Il est rare que la tension soit très différente de la norme.

Une lampe avec un courant plus élevé peut empêcher l'alimentation de démarrer, une charge à faible courant est donc suffisante. J'ai un ensemble de différentes lampes accrochées au mur pour les tester.

1 et 2 pour tester les alimentations des ordinateurs, avec respectivement plus de puissance et moins de puissance.
3 . Petites lampes 3,5 volts, 6,3 volts pour vérifier les adaptateurs secteur.
4 . Une lampe automobile de 12 volts pour tester des alimentations 12 volts relativement puissantes.
5 . Lampe 220 volts pour tester les alimentations des téléviseurs.
6 . Il manque deux guirlandes de lampes sur la photo. Deux de 6,3 volts, pour tester les alimentations de 12 volts, et trois de 6,3 pour tester les adaptateurs d'alimentation pour ordinateurs portables avec une tension de 19 volts.

Si vous possédez un appareil, il est préférable de vérifier la tension en charge.

Si le voyant ne s'allume pas, il est préférable de vérifier d'abord l'appareil avec une alimentation électrique en bon état, si elle est disponible. Parce que les adaptateurs secteur sont généralement non séparables et que pour les réparer, vous devrez les démonter. On ne peut pas appeler cela un démantèlement.
Un signe supplémentaire d'un dysfonctionnement de l'alimentation électrique peut être un sifflement provenant du bloc d'alimentation ou de l'appareil alimenté lui-même, qui indique généralement des condensateurs électrolytiques secs. Les enclos bien fermés y contribuent.

Les alimentations électriques à l'intérieur des appareils sont vérifiées selon la même méthode. Dans les vieux téléviseurs, une lampe de 220 volts est soudée au lieu d'un balayage linéaire, et par la lueur, vous pouvez juger de ses performances. La lampe de charge est en partie connectée du fait que certaines alimentations (intégrées) peuvent produire sans charge une tension nettement plus élevée que celle requise.

— dans la vie de tout radioamateur, il arrive tôt ou tard un moment où il doit commencer à maîtriser les petites réparations du matériel. Il peut s'agir de haut-parleurs d'ordinateur de bureau, d'une tablette, d'un téléphone portable et de quelques autres gadgets. Je ne me tromperai pas si je dis que presque tous les radioamateurs ont essayé de réparer leur ordinateur. Certaines personnes ont réussi, mais d'autres l'ont quand même apporté au centre de service.

Diagnostic des défauts d'alimentation PC

Dans cet article, nous allons vous présenter les bases de l'autodiagnostic des pannes d'alimentation PC.

Supposons que nous ayons mis la main sur un bloc d'alimentation (PSU) provenant d'un ordinateur. Maintenant, vous devez découvrir comment vérifier l'alimentation de l'ordinateur— nous devons d’abord nous assurer que cela fonctionne ? À propos, vous devez tenir compte du fait que la tension de veille de +5 Volts est présente immédiatement après avoir connecté le câble réseau à l'alimentation électrique.

Si ce n'est pas le cas, ce serait une bonne idée de tester l'intégrité du cordon d'alimentation avec un multimètre en mode test audio. N’oubliez pas non plus d’appuyer sur le bouton et le fusible. Si tout va bien avec le cordon d'alimentation, alors nous allumons l'alimentation du PC au réseau et le démarrons sans carte mère en fermant deux contacts : PS-ON et COM. PS-ON est l'abréviation de l'anglais. — Alimentation activée — littéralement comme « allumer l'alimentation ». COM est l'abréviation de l'anglais. Commun - général. Un fil vert va au contact PS-ON, et le fil « commun », également appelé moins, est un fil noir.

Les alimentations modernes ont un connecteur à 24 broches. Sur les plus anciens - 20 broches.

Le moyen le plus simple de fermer ces deux contacts est d'utiliser un trombone déplié.

Bien qu'en théorie, n'importe quel objet ou fil métallique conviendra à cet effet. Vous pouvez même utiliser la même pince à épiler.

Méthode de vérification de l'alimentation électrique

Comment vérifier l'alimentation d'un ordinateur ? Si l'alimentation fonctionne, elle doit s'allumer immédiatement, le ventilateur commencera à tourner et une tension apparaîtra sur tous les connecteurs de l'alimentation.

Si notre ordinateur présente un dysfonctionnement, alors il serait utile de vérifier sur ses connecteurs que la tension sur ses contacts correspond. Et en général, lorsque l'ordinateur est buggé et qu'un écran bleu apparaît souvent, ce serait une bonne idée de vérifier la tension dans le système lui-même en téléchargeant un petit programme de diagnostic PC. Je recommande le programme AIDA. Vous pouvez y voir immédiatement si la tension dans le système est normale, si l'alimentation est à blâmer, ou si la carte mère est « obligatoire », ou même autre chose.

Voici une capture d'écran du programme AIDA sur mon PC. Comme nous pouvons le constater, toutes les tensions sont normales :

S’il y a un écart de tension décent, ce n’est plus normal. À propos, lorsque vous achetez un ordinateur d'occasion, téléchargez TOUJOURS ce programme et vérifiez entièrement toutes les tensions et autres paramètres du système. Testé par une expérience amère :-(.

Si, toutefois, la valeur de la tension est très différente au niveau du connecteur d'alimentation lui-même, vous devriez alors essayer de réparer l'appareil, mais pour cela, vous devez savoir comment vérifier l'alimentation de l'ordinateur. Si vous êtes généralement très mauvais avec le matériel informatique et les réparations, alors en l'absence d'expérience il vaut mieux le remplacer. Il arrive souvent qu'une alimentation défectueuse, lorsqu'elle tombe en panne, « entraîne » une partie de l'ordinateur avec elle. Le plus souvent, cela provoque une panne de la carte mère. Comment éviter cela et comment vérifier l'alimentation de l'ordinateur ?

Vous ne pouvez jamais économiser sur une alimentation électrique et vous devez toujours disposer d’une petite réserve de marche. Il est déconseillé d'acheter des alimentations NONAME bon marché.

Que faire si vous avez peu de connaissances sur les marques et les modèles d'alimentations, mais que votre mère ne vous donnera pas d'argent pour en acheter une nouvelle et de haute qualité)) ? Il est conseillé qu'il dispose d'un ventilateur de 12 cm et non de 8 cm.

Alimentation avec ventilateur de 12 cm

De tels ventilateurs assurent un meilleur refroidissement des composants radio de l'alimentation. Vous devez également vous rappeler une règle supplémentaire : une bonne alimentation ne peut pas être légère. Si l'alimentation est légère, cela signifie qu'elle utilise des radiateurs de petite section et qu'une telle alimentation surchauffera pendant le fonctionnement aux charges nominales. Que se passe-t-il en cas de surchauffe ? En cas de surchauffe, certains radioéléments, notamment les semi-conducteurs et les condensateurs, modifient leurs valeurs et l'ensemble du circuit dans son ensemble ne fonctionne pas correctement, ce qui, bien entendu, affectera le fonctionnement de l'alimentation.

N'oubliez pas non plus de nettoyer votre alimentation de la poussière au moins une fois par an et d'en prendre bien soin. comment vérifier l'alimentation de l'ordinateur. La poussière agit comme une « couverture » pour les radioéléments, sous laquelle ils peuvent mal fonctionner ou même « mourir » par surchauffe.

La panne la plus courante d’une alimentation électrique concerne les semi-conducteurs et les condensateurs de puissance. S'il y a une odeur de silicium brûlé, vous devez alors examiner ce qui a grillé dans les diodes ou les transistors. Les condensateurs défectueux sont identifiés par inspection visuelle. Ouverts, gonflés, avec une fuite d'électrolyte - c'est le premier signe qu'ils doivent être changés de toute urgence.

Lors du remplacement, il faut tenir compte du fait que les alimentations contiennent des condensateurs à faible résistance série équivalente (ESR). Donc, dans ce cas, vous devriez vous procurer un compteur ESR et choisir des condensateurs avec l'ESR le plus bas possible. Voici une petite plaquette de résistances pour condensateurs de différentes capacités et tensions :

Ici, il est nécessaire de sélectionner les condensateurs de manière à ce que la valeur de la résistance ne soit pas supérieure à celle indiquée dans le tableau.

Lors du remplacement des condensateurs, deux autres paramètres sont également importants : la capacité et leur tension de fonctionnement. Ils sont indiqués sur le corps du condensateur :

Que se passe-t-il si le magasin dispose de condensateurs de la puissance requise, mais conçus pour une tension de fonctionnement plus élevée ? Ils peuvent également être installés dans les circuits lors de réparations, mais il faut tenir compte du fait que les condensateurs conçus pour des tensions de fonctionnement plus élevées ont généralement des dimensions plus grandes.

Si notre alimentation démarre, nous mesurons alors la tension au niveau de son ou ses connecteurs de sortie avec un multimètre. Dans la plupart des cas, lors de la mesure de la tension des alimentations ATX, il suffit de sélectionner une limite DCV de 20 volts.

Il existe deux méthodes de diagnostic :

— prendre des mesures « à chaud » avec l'appareil allumé

— effectuer des mesures dans un appareil hors tension

Que peut-on mesurer et comment ces mesures sont-elles effectuées ? Nous souhaitons mesurer la tension à des points spécifiés de l'alimentation électrique, mesurer la résistance entre certains points, tester le son pour l'absence ou la présence d'un court-circuit et également mesurer l'intensité du courant. Regardons de plus près.

Mesure de tension.

Si vous réparez un appareil et disposez d'un schéma de principe, celui-ci indiquera souvent quelle tension doit être aux points de test du schéma. Bien entendu, vous n'êtes pas limité à ces points de test et pouvez mesurer la différence de potentiel ou la tension à tout moment de l'alimentation électrique ou de tout autre appareil en réparation. Mais pour ce faire, il faut être capable de lire des schémas et être capable de les analyser. Vous pouvez en savoir plus sur la façon de mesurer la tension avec un multimètre dans cet article.

Mesure de résistance.

Chaque partie du circuit possède une sorte de résistance. Si, lors de la mesure de la résistance, il y en a une sur l'écran du multimètre, cela signifie que dans notre cas la résistance est supérieure à la limite de mesure de résistance choisie par nos soins. Laissez-moi vous donner un exemple : par exemple, on mesure la résistance d'une partie d'un circuit constitué classiquement d'une résistance d'une valeur que nous connaissons et d'une self. Comme nous le savons, un starter n'est, en gros, qu'un morceau de fil avec une petite résistance, et nous connaissons la valeur de la résistance. Sur l'écran du multimètre nous voyons une résistance légèrement supérieure à la valeur de notre résistance. Après avoir analysé le circuit, nous arrivons à la conclusion que ces composants radio fonctionnent et qu'un bon contact est assuré avec eux sur la carte. Bien qu'au début, si vous manquez d'expérience, il est conseillé d'appeler tous les détails séparément. Vous devez également tenir compte du fait que les composants radio connectés en parallèle s'influencent mutuellement lors de la mesure de la résistance. N'oubliez pas la connexion parallèle des résistances et vous comprendrez tout. Vous pouvez en savoir plus sur la mesure de la résistance ici.

Vérification du son.

Si un signal sonore est entendu, cela signifie que la résistance entre les sondes, et par conséquent la section du circuit connectée à ses extrémités, est au début de zéro, ou proche de celui-ci. Avec son aide, nous pouvons vérifier la présence ou l'absence d'un court-circuit sur la carte. Vous pouvez également détecter s'il y a ou non un contact sur le circuit, par exemple en cas de rupture de piste ou de connexion, ou d'un dysfonctionnement similaire.

Mesurer le flux de courant dans un circuit

Lors de la mesure du courant dans un circuit, une intervention dans la conception de la carte est nécessaire, par exemple en soudant l'une des bornes du composant radio. Car, on s’en souvient, notre ampèremètre est connecté à un circuit ouvert. Comment mesurer le courant dans un circuit peut être lu dans cet article.

En utilisant ces quatre méthodes de mesure avec un seul multimètre, vous pouvez diagnostiquer un très grand nombre de défauts dans les circuits de presque tous les appareils électroniques.

Comme on dit, il y a deux défauts principaux en électricité : il y a un contact là où il ne devrait pas y en avoir, et il n'y a pas de contact là où il ne devrait pas y en avoir. Que signifie concrètement ce dicton ? Par exemple, lorsqu'un composant radio grille, nous obtenons un court-circuit, ce qui constitue une urgence pour notre circuit. Par exemple, cela pourrait être une panne du transistor. Dans les circuits, une coupure peut également se produire, dans laquelle le courant dans notre circuit ne peut pas circuler. Par exemple, une rupture dans une piste ou des contacts à travers lesquels circule le courant. Il peut également s'agir d'un fil cassé ou autre. Dans ce cas, notre résistance devient, relativement parlant, l’infini.

Bien entendu, il existe une troisième option : modifier les paramètres du composant radio. Par exemple, comme c'est le cas avec le même condensateur électrolytique, ou une brûlure des contacts de l'interrupteur, et par conséquent une forte augmentation de leur résistance. Connaissant ces trois options de panne et étant capable d'analyser les circuits et les circuits imprimés, vous apprendrez à réparer facilement vos appareils électroniques. Vous pouvez en savoir plus sur la réparation des appareils radioélectroniques dans l'article « Bases de la réparation ».

Comme la plupart des utilisateurs d'ordinateurs personnels, vous avez probablement déjà rencontré divers problèmes liés à la défaillance de composants de configuration vitaux. L'alimentation du PC est directement liée à de telles pièces, qui ont tendance à se briser si le niveau de soin du propriétaire est insuffisant.

Dans cet article, nous examinerons toutes les méthodes actuellement pertinentes pour tester la fonctionnalité des alimentations PC. De plus, nous aborderons également en partie un problème similaire rencontré par les utilisateurs d'ordinateurs portables.

Comme nous le disions plus haut, l’alimentation électrique de l’ordinateur, quels que soient les autres composants de l’ensemble, est une pièce importante. En conséquence, une panne de ce composant peut entraîner une défaillance complète de l'ensemble de l'unité système, ce qui rend le diagnostic beaucoup plus difficile.

Si votre PC ne s'allume pas, ce n'est peut-être pas l'alimentation qui est en cause - n'oubliez pas ceci !

Toute la difficulté du diagnostic de ce type de composants réside dans le fait que le manque de puissance dans un PC peut être causé non seulement par l'alimentation électrique, mais aussi par d'autres composants. Cela est particulièrement vrai pour le processeur central, dont la défaillance se manifeste par une grande variété de conséquences.

Quoi qu'il en soit, diagnostiquer les problèmes de fonctionnement d'un dispositif d'alimentation est beaucoup plus facile qu'en cas de dysfonctionnement d'autres éléments. Cette conclusion est due au fait que le composant en question est la seule source d’énergie possible dans l’ordinateur.

Méthode 1 : vérifier l'alimentation électrique

Si, à tout moment pendant le fonctionnement de votre PC, vous le trouvez inopérant, vous devez immédiatement vérifier la disponibilité de l'électricité. Assurez-vous que le réseau est entièrement fonctionnel et répond aux exigences de l'alimentation électrique.

Parfois, des pannes de courant peuvent survenir, mais dans ce cas, les conséquences se limitent à l'extinction du PC tout seul.

Il ne serait pas superflu de revérifier le cordon reliant l'alimentation au réseau pour détecter tout dommage visible. La meilleure méthode de test serait d'essayer de connecter le cordon d'alimentation que vous utilisez à un autre PC entièrement fonctionnel.

Si vous utilisez un ordinateur portable, les étapes pour éliminer les problèmes d'alimentation sont complètement similaires à celles décrites ci-dessus. La seule différence ici est que s'il y a un problème avec le câble d'un ordinateur portable, son remplacement coûtera un ordre de grandeur plus élevé que s'il y a des problèmes avec un PC à part entière.

Il est important d’inspecter et de tester soigneusement la source d’alimentation, qu’il s’agisse d’une prise ou d’un parasurtenseur. Toutes les sections suivantes de l'article porteront spécifiquement sur l'alimentation électrique, il est donc extrêmement important de résoudre à l'avance tout problème d'alimentation électrique.

Méthode 2 : Utiliser un cavalier

Cette méthode est idéale pour les tests initiaux de l’alimentation afin de déterminer ses performances. Cependant, il convient de réserver à l'avance que si vous n'avez jamais interféré avec le fonctionnement d'appareils électriques auparavant et ne comprenez pas parfaitement le principe de fonctionnement d'un PC, la meilleure solution serait de contacter des spécialistes techniques.

Si des complications surviennent, vous pouvez mettre votre vie et l’état de votre DP en grave danger !

Tout l'intérêt de cette section de l'article est d'utiliser un cavalier fabriqué à la main pour fermer ultérieurement les contacts de l'alimentation. Il est important de noter que la méthode est très populaire parmi les utilisateurs et que cela, à son tour, peut grandement aider en cas d'incohérences avec les instructions.

Avant de passer directement à la description de la méthode, vous devrez au préalable démonter l'ordinateur.

Vous pouvez en apprendre un peu plus sur la coupure de l'alimentation électrique dans l'article dédié.

Après avoir traité l'introduction, vous pouvez procéder au diagnostic à l'aide du cavalier. Et il convient de noter d'emblée qu'en fait, cette méthode a déjà été décrite par nous plus tôt, puisqu'elle a été créée avant tout pour pouvoir démarrer une alimentation sans utiliser de carte mère.

Après vous être familiarisé avec la méthode de démarrage du bloc d'alimentation que nous avons donnée, après avoir fourni l'électricité, vous devez faire attention au ventilateur. Si le refroidisseur principal de l'appareil ne montre aucun signe de vie, vous pouvez conclure en toute sécurité qu'il est inutilisable.

Il est préférable de remplacer une alimentation électrique cassée ou de l'envoyer à un centre de service pour réparation.

Si, après le démarrage, le refroidisseur fonctionne correctement et que le bloc d'alimentation lui-même émet des sons caractéristiques, nous pouvons dire avec une forte probabilité que l'appareil est en état de fonctionnement. Cependant, même dans de telles circonstances, la garantie de vérification est loin d’être idéale et nous recommandons donc une analyse plus approfondie.

Méthode 3 : Utilisation d'un multimètre

Comme le montre directement le nom de la méthode, celle-ci implique l'utilisation d'un dispositif d'ingénierie spécial. "Multimètre". Tout d'abord, vous devrez acquérir un tel compteur, et également apprendre les bases de son utilisation.

Généralement, parmi les utilisateurs expérimentés, un multimètre est appelé testeur.

Reportez-vous à la méthode précédente après avoir suivi toutes les instructions de test. Après cela, après vous être assuré qu'il fonctionne et qu'il maintient un accès ouvert au câble d'alimentation principal, vous pouvez procéder aux actions actives.

1. Vous devez d’abord savoir quel type spécifique de câble est utilisé dans votre ordinateur. Il en existe deux types :

• 20 broches ;
• 24 broches.

Vous pouvez effectuer le calcul en lisant les spécifications techniques de l'alimentation ou en comptant manuellement le nombre de broches du connecteur principal.

Selon le type de fil, les actions recommandées varient légèrement.

Préparez un fil petit mais assez fiable, qui sera ensuite nécessaire pour fermer certains contacts.

Si vous utilisez un connecteur d'alimentation à 20 broches, vous devez connecter les broches 14 et 15 entre elles à l'aide d'un câble.

Lorsque l'alimentation est équipée d'un connecteur à 24 broches, vous devez fermer les broches 16 et 17, également à l'aide d'un morceau de fil préalablement préparé.

Après avoir tout terminé exactement selon les instructions, connectez l'alimentation électrique au secteur.

Dans le même temps, assurez-vous qu'au moment où vous connectez l'alimentation au réseau, rien ne coupe le fil, ou plutôt ses extrémités non isolées.

N'oubliez pas de vous protéger les mains !

Comme dans la méthode précédente, après la mise sous tension, l'alimentation peut ne pas démarrer, ce qui indique directement un dysfonctionnement. Si le refroidisseur fonctionne, vous pouvez procéder à des diagnostics plus détaillés à l'aide d'un testeur.

Toutes les valeurs indiquées sont des chiffres arrondis, car des différences mineures peuvent encore apparaître en raison de certaines circonstances.

Après avoir terminé nos instructions, assurez-vous que les données obtenues correspondent à la norme de niveau de tension. Si vous remarquez des différences significatives, l'alimentation électrique peut être considérée comme partiellement défectueuse.

Le niveau de tension fourni à la carte mère est indépendant du modèle de bloc d'alimentation.

Étant donné que l'alimentation elle-même est un composant assez complexe d'un ordinateur personnel, il est préférable de contacter des spécialistes pour les réparations. Cela est particulièrement vrai pour les utilisateurs qui débutent dans le fonctionnement des appareils électriques.

En plus de ce qui précède, un multimètre peut s’avérer utile lors de la vérification de la carte réseau d’un ordinateur portable. Et bien que les pannes de ce type d'alimentation soient rares, des problèmes peuvent néanmoins être rencontrés, notamment lors de l'utilisation de l'ordinateur portable dans des conditions assez difficiles.

Le modèle d'ordinateur portable n'affecte pas du tout le niveau d'électricité fournie.

Si ces indicateurs sont manquants, vous devez réexaminer attentivement le câble réseau, comme nous l'avons dit dans la première méthode. S'il n'y a aucun défaut visible, seul le remplacement complet de l'adaptateur peut être utile.

Méthode 4 : Utilisation d'un testeur d'alimentation

Dans ce cas, pour l'analyse, vous aurez besoin d'un appareil spécial conçu pour tester l'alimentation électrique. Grâce à un tel appareil, vous pouvez connecter les broches des composants du PC et obtenir les résultats.

En règle générale, le coût d'un tel testeur est légèrement inférieur à celui d'un multimètre à part entière.

Veuillez noter que l'appareil lui-même peut différer considérablement de celui présenté par nos soins. Et bien que les testeurs d'alimentation se déclinent en différents modèles d'apparence différente, le principe de fonctionnement est toujours le même.

1. Lisez les spécifications du compteur que vous utilisez pour éviter les difficultés.



2. Connectez le fil correspondant de l'alimentation au connecteur à 24 broches sur le boîtier.



3. En fonction de vos préférences personnelles, connectez d'autres contacts à des connecteurs spéciaux sur le boîtier.



4. Il est recommandé d'utiliser un connecteur Molex.



Il est également conseillé d'ajouter de la tension depuis le disque dur à l'aide de l'interface SATA II.

5. Utilisez le bouton d'alimentation de l'appareil de mesure pour prendre les indicateurs de performance de l'alimentation électrique.



Vous devrez peut-être appuyer brièvement sur le bouton.

6. Les résultats finaux vous seront présentés sur l'écran de l'appareil.



7. Il n'y a que trois indicateurs principaux :

• +5V – de 4,75 à 5,25 V ;
• +12V – de 11,4 à 12,6 V ;
• +3,3V – de 3,14 à 3,47 V.

Si vos mesures finales sont inférieures ou supérieures à la normale, comme indiqué précédemment, l'alimentation électrique nécessite une réparation ou un remplacement immédiat.

Méthode 5 : Utiliser les outils système

Y compris les cas où l'alimentation est toujours en état de marche et permet de démarrer le PC sans aucune difficulté, vous pouvez diagnostiquer les dysfonctionnements à l'aide des outils système. Veuillez noter que la vérification n'est obligatoire qu'en cas de problèmes évidents dans le comportement de l'ordinateur, par exemple un allumage ou un arrêt spontané.

L'article que nous portons à votre attention décrit la méthodologie que nous utilisons pour tester les alimentations - jusqu'à présent, certaines parties de cette description ont été dispersées dans divers articles avec des tests d'alimentations, ce qui n'est pas très pratique pour ceux qui souhaitent se familiariser rapidement avec la méthodologie basée sur son état actuel.

Ce matériel est mis à jour au fur et à mesure que la méthodologie se développe et s'améliore, de sorte que certaines des méthodes qui y sont reflétées peuvent ne pas être utilisées dans nos anciens articles avec des tests d'alimentation électrique - cela signifie uniquement que la méthode a été développée après la publication de l'article correspondant. Vous trouverez une liste des modifications apportées à l'article à la fin.

L'article peut être assez clairement divisé en trois parties : dans la première, nous énumérerons brièvement les paramètres de bloc que nous vérifions et les conditions de ces contrôles, et expliquerons également la signification technique de ces paramètres. Dans la deuxième partie, nous mentionnerons un certain nombre de termes souvent utilisés par les fabricants de blocs à des fins de marketing et les expliquerons. La troisième partie intéressera ceux qui souhaitent se familiariser plus en détail avec les caractéristiques techniques de construction et de fonctionnement de notre stand de test d'alimentations.

Le document d'orientation et d'orientation pour nous dans le développement de la méthodologie décrite ci-dessous était la norme , dont la dernière version est disponible sur FormFactors.org. Pour le moment, il fait partie intégrante d'un document plus général appelé Guide de conception d’alimentation pour les facteurs de forme de la plate-forme de bureau, qui décrit non seulement les blocs ATX, mais également d'autres formats (CFX, TFX, SFX, etc.). Bien que PSDG ne soit pas formellement une norme obligatoire pour tous les fabricants d'alimentations, nous pensons a priori que, sauf indication contraire explicite pour une alimentation d'ordinateur (c'est-à-dire qu'il s'agit d'une unité régulièrement vendue au détail et destinée à un usage général, et non tout modèle d'ordinateur spécifique d'un fabricant particulier), il doit être conforme aux exigences PSDG.

Vous pouvez consulter les résultats des tests pour des modèles d'alimentation spécifiques dans notre catalogue : " Catalogue des alimentations testées".

Inspection visuelle de l'alimentation

Bien entendu, la première étape du test est une inspection visuelle du bloc. Outre le plaisir esthétique (ou, à l'inverse, la déception), cela nous donne également un certain nombre d'indicateurs assez intéressants sur la qualité du produit.

Bien entendu, il y a d’abord la qualité du boîtier. L'épaisseur du métal, la rigidité, les caractéristiques d'assemblage (par exemple, la carrosserie peut être en acier fin, mais fixée avec sept ou huit boulons au lieu des quatre habituels), la qualité de la peinture du bloc...

Deuxièmement, la qualité de l'installation interne. Toutes les alimentations transitant par notre laboratoire sont obligatoirement ouvertes, examinées à l'intérieur et photographiées. Nous ne nous concentrons pas sur les petits détails et ne répertorions pas toutes les pièces trouvées dans le bloc avec leurs dénominations - cela, bien sûr, donnerait aux articles une apparence scientifique, mais dans la pratique, dans la plupart des cas, cela n'a aucun sens. Cependant, si un bloc est fabriqué selon un schéma généralement relativement non standard, nous essayons de le décrire en termes généraux, ainsi que d'expliquer les raisons pour lesquelles les concepteurs de blocs pourraient choisir un tel schéma. Et bien sûr, si nous remarquons des défauts graves dans la qualité de fabrication - par exemple une soudure bâclée - nous les mentionnerons certainement.

Troisièmement, les paramètres du passeport du bloc. Dans le cas, disons, de produits bon marché, il est souvent possible de tirer des conclusions sur la qualité sur leur base - par exemple, si la puissance totale de l'unité indiquée sur l'étiquette s'avère nettement supérieure à la somme des les produits des courants et des tensions qui y sont indiqués.


Bien entendu, nous listons également les câbles et connecteurs disponibles sur l’appareil et indiquons leur longueur. Nous écrivons ce dernier comme une somme dans laquelle le premier nombre est égal à la distance entre l'alimentation et le premier connecteur, le deuxième nombre est égal à la distance entre le premier et le deuxième connecteur, et ainsi de suite. Pour le câble illustré dans la figure ci-dessus, l'entrée ressemblera à ceci : "câble amovible avec trois connecteurs d'alimentation pour disques durs SATA, longueur 60+15+15 cm".

Fonctionnement à pleine puissance

La caractéristique la plus intuitive et donc la plus appréciée des utilisateurs est la pleine puissance de l’alimentation. L'étiquette de l'unité indique la puissance dite à long terme, c'est-à-dire la puissance avec laquelle l'unité peut fonctionner indéfiniment. Parfois, la puissance de crête est indiquée à côté - en règle générale, l'appareil ne peut pas fonctionner avec elle pendant plus d'une minute. Certains fabricants peu consciencieux indiquent soit uniquement la puissance de crête, soit la puissance à long terme, mais uniquement à température ambiante - par conséquent, lorsque vous travaillez à l'intérieur d'un véritable ordinateur, où la température de l'air est supérieure à la température ambiante, la puissance admissible d'une telle alimentation est plus bas. Selon les recommandations Guide de conception de l'alimentation ATX 12 V, document fondamental sur le fonctionnement des alimentations informatiques, l'unité doit fonctionner avec la puissance de charge indiquée sur elle à une température de l'air allant jusqu'à 50°C - et certains fabricants mentionnent explicitement cette température pour éviter les divergences.

Cependant, lors de nos tests, le fonctionnement de l'appareil à pleine puissance est testé dans des conditions douces - à température ambiante, environ 22...25 °C. L'unité fonctionne avec la charge maximale autorisée pendant au moins une demi-heure. Si pendant cette période aucun incident ne se produit, le test est considéré comme réussi.

Actuellement, notre installation nous permet de charger complètement des unités d'une puissance allant jusqu'à 1350 W.

Caractéristiques de charge transversale

Malgré le fait qu'une alimentation d'ordinateur soit une source de plusieurs tensions différentes en même temps, les principales étant +12 V, +5 V, +3,3 V, dans la plupart des modèles, il existe un stabilisateur commun pour les deux premières tensions. Dans son travail, il se concentre sur la moyenne arithmétique entre deux tensions contrôlées – ce schéma est appelé « stabilisation de groupe ».

Les inconvénients et les avantages de cette conception sont évidents : d'une part, la réduction des coûts, de l'autre, la dépendance des tensions les unes par rapport aux autres. Disons que si nous augmentons la charge sur le bus +12 V, la tension correspondante chute et le stabilisateur de l'unité essaie de la « tirer » au niveau précédent - mais, comme il stabilise simultanément +5 V, elles augmentent les deux tension. Le stabilisateur considère la situation corrigée lorsque l'écart moyen des deux tensions par rapport à la valeur nominale est nul - mais dans cette situation, cela signifie que la tension +12 V sera légèrement inférieure à la valeur nominale et +5 V sera légèrement supérieure ; si on augmente le premier, alors le second augmentera immédiatement, si on abaisse le second, le premier diminuera également.

Bien entendu, les développeurs de blocs font des efforts pour atténuer ce problème - le moyen le plus simple d'évaluer leur efficacité est d'utiliser les graphiques de caractéristiques de charge croisée (en abrégé CLO).

Exemple d'horaire KNH

L'axe horizontal du graphique montre la charge sur le bus +12 V de l'unité testée (s'il y a plusieurs lignes avec cette tension, la charge totale sur celles-ci), et l'axe vertical montre la charge totale sur le +5 V. et bus +3,3 V. En conséquence, chaque point du graphique correspond à un certain équilibre de charge de bloc entre ces bus. Pour plus de clarté, nous représentons non seulement sur les graphiques KNH la zone dans laquelle les charges de sortie de l'unité ne dépassent pas les limites admissibles, mais indiquons également leurs écarts par rapport à la valeur nominale dans différentes couleurs - du vert (écart inférieur à 1%) à rouge (écart de 4 à 5 %). Un écart de plus de 5 % est considéré comme inacceptable.

Disons que dans le graphique ci-dessus, nous voyons que la tension de +12 V (elle a été construite spécifiquement pour cela) de l'unité testée est bien conservée, une partie importante du graphique est remplie de vert - et seulement avec un fort déséquilibre de charges vers les bus +5 V et +3, 3V ça passe au rouge.

De plus, à gauche, en bas et à droite du graphique, la charge minimale et maximale admissible du bloc est limitée - mais le bord supérieur inégal est dû à des contraintes dépassant la limite de 5 pour cent. Selon la norme, l'alimentation électrique ne peut plus être utilisée conformément à sa destination dans cette plage de charge.

Aire de charges typiques sur le graphique KNH

Bien entendu, il est également d'une grande importance dans quelle zone du graphique la tension s'écarte le plus de la valeur nominale. Dans l'image ci-dessus, la zone de consommation électrique typique des ordinateurs modernes est ombrée - tous leurs composants les plus puissants (cartes vidéo, processeurs...) sont désormais alimentés par le bus +12 V, donc la charge sur cela peut être très grand. Mais sur les bus +5 V et +3,3 V, en effet, il ne reste que les disques durs et les composants de la carte mère, leur consommation dépasse donc très rarement plusieurs dizaines de watts même dans des ordinateurs très puissants selon les standards modernes.

Si vous comparez les graphiques ci-dessus des deux blocs, vous pouvez clairement voir que le premier d'entre eux devient rouge dans une zone insignifiante pour les ordinateurs modernes, mais le second, hélas, est le contraire. Par conséquent, même si en général les deux blocs ont montré des résultats similaires sur toute la plage de charge, en pratique, le premier sera préférable.

Puisque pendant le test, nous surveillons les trois bus principaux de l'alimentation - +12 V, +5 V et +3,3 V - alors les alimentations dans les articles sont présentées sous la forme d'une image animée à trois images, chaque image de qui correspond à l'écart de tension sur l'un des pneus mentionnés

Récemment, les alimentations avec stabilisation indépendante des tensions de sortie sont également devenues de plus en plus répandues, dans lesquelles le circuit classique est complété par des stabilisateurs supplémentaires selon le circuit dit à noyau saturable. De tels blocs démontrent une corrélation significativement plus faible entre les tensions de sortie - en règle générale, les graphiques KNH correspondants sont remplis de couleur verte.

Vitesse du ventilateur et augmentation de la température

L'efficacité du système de refroidissement de l'unité peut être considérée sous deux angles : du point de vue du bruit et du point de vue du chauffage. Évidemment, obtenir de bonnes performances sur ces deux points est très problématique : un bon refroidissement peut être obtenu en installant un ventilateur plus puissant, mais on perdra alors en bruit - et vice versa.

Pour évaluer l'efficacité de refroidissement du bloc, nous modifions progressivement sa charge de 50 W au maximum autorisé, en donnant à chaque étape au bloc 20...30 minutes pour se réchauffer - pendant ce temps, sa température atteint un niveau constant. Après échauffement, à l'aide d'un tachymètre optique Velleman DTO2234, la vitesse de rotation du ventilateur de l'unité est mesurée, et à l'aide d'un thermomètre numérique à deux canaux Fluke 54 II, la différence de température entre l'air froid entrant dans l'unité et l'air chauffé qui en sort est mesuré.
Bien entendu, idéalement, les deux chiffres devraient être minimes. Si la température et la vitesse du ventilateur sont élevées, cela nous indique que le système de refroidissement est mal conçu.

Bien sûr, toutes les unités modernes ont une vitesse de ventilateur réglable - cependant, dans la pratique, la vitesse initiale peut varier considérablement (c'est-à-dire la vitesse à charge minimale ; elle est très importante, car elle détermine le bruit de l'unité aux moments où l'ordinateur n'est chargé de rien - et donc les ventilateurs, les cartes vidéo et le processeur tournent à la vitesse minimale), ainsi qu'un graphique de la vitesse en fonction de la charge. Par exemple, dans les alimentations de la catégorie de prix inférieure, une seule thermistance est souvent utilisée pour réguler la vitesse du ventilateur sans aucun circuit supplémentaire - dans ce cas, la vitesse peut varier de seulement 10...15 %, ce qui est difficile à égaler. réglage des appels.

De nombreux fabricants d'alimentations précisent soit le niveau sonore en décibels, soit la vitesse du ventilateur en tours par minute. Ces deux éléments s'accompagnent souvent d'un stratagème marketing astucieux : le bruit et la vitesse sont mesurés à une température de 18 °C. Le chiffre obtenu est généralement très beau (par exemple, un niveau de bruit de 16 dBA), mais n'a aucune signification : dans un ordinateur réel, la température de l'air sera de 10...15 °C plus élevée. Une autre astuce que nous avons rencontrée consistait à indiquer pour une unité dotée de deux types de ventilateurs différents les caractéristiques du plus lent uniquement.

Ondulation de la tension de sortie

Le principe de fonctionnement d'une alimentation à découpage - et toutes les unités informatiques commutent - repose sur le fonctionnement d'un transformateur de puissance abaisseur à une fréquence nettement supérieure à la fréquence du courant alternatif dans le réseau d'alimentation, ce qui permet réduire plusieurs fois les dimensions de ce transformateur.

La tension alternative du secteur (avec une fréquence de 50 ou 60 Hz selon les pays) à l'entrée de l'appareil est redressée et lissée, après quoi elle est fournie à un interrupteur à transistor, qui reconvertit la tension continue en tension alternative, mais avec une fréquence trois ordres de grandeur plus élevée - de 60 à 120 kHz, selon le modèle d'alimentation. Cette tension est fournie à un transformateur haute fréquence, qui l'abaisse aux valeurs dont nous avons besoin (12 V, 5 V...), après quoi elle est redressée et lissée à nouveau. Idéalement, la tension de sortie de l'unité devrait être strictement constante - mais en réalité, bien sûr, il est impossible de lisser complètement le courant alternatif haute fréquence. Standard impose que la plage (distance du minimum au maximum) de l'ondulation résiduelle des tensions de sortie des alimentations à charge maximale ne dépasse pas 50 mV pour les bus +5 V et +3,3 V et 120 mV pour le bus +12 V.

Lors du test de l'unité, nous prenons des oscillogrammes de ses principales tensions de sortie à charge maximale à l'aide d'un oscilloscope double canal Velleman PCSU1000 et les présentons sous la forme d'un graphique général :

La ligne supérieure correspond au bus +5 V, la ligne médiane – +12 V, la ligne inférieure – +3,3 V. Dans l'image ci-dessus, pour plus de commodité, les valeurs d'ondulation maximales autorisées sont clairement indiquées à droite : comme vous pouvez le voir, dans cette alimentation le bus +12 V s'adapte facilement, le bus +5 V est difficile et le bus +3,3 V ne rentre pas du tout. Des pics élevés et étroits sur l'oscillogramme de la dernière tension nous indiquent que l'unité ne peut pas filtrer le bruit de fréquence la plus élevée - en règle générale, cela est une conséquence de l'utilisation de condensateurs électrolytiques insuffisamment bons, dont l'efficacité diminue considérablement avec l'augmentation de la fréquence. .

En pratique, si la plage d'ondulation de l'alimentation dépasse les limites autorisées, cela peut affecter négativement la stabilité de l'ordinateur et également provoquer des interférences avec les cartes son et équipements similaires.

Efficacité

Si ci-dessus nous n'avons considéré que les paramètres de sortie de l'alimentation électrique, alors lors de la mesure de l'efficacité, ses paramètres d'entrée sont déjà pris en compte - quel pourcentage de la puissance reçue du réseau d'alimentation l'unité convertit en puissance qu'elle fournit à la charge. La différence, bien entendu, réside dans le chauffage inutile du bloc lui-même.

La version actuelle de la norme ATX12V 2.2 impose une limite d'efficacité de l'unité par le bas : un minimum de 72 % à charge nominale, 70 % au maximum et 65 % à charge légère. À cela s'ajoutent les chiffres recommandés par la norme (efficacité de 80 % à charge nominale), ainsi que le programme de certification volontaire « 80+Plus », selon lequel l'alimentation électrique doit avoir un rendement d'au moins 80 % à tout moment. charge de 20% au maximum autorisé. Les mêmes exigences que 80+Plus sont contenues dans le nouveau programme de certification Energy Star version 4.0.

En pratique, le rendement de l’alimentation dépend de la tension du réseau : plus elle est élevée, meilleur est le rendement ; la différence de rendement entre les réseaux 110 V et 220 V est d'environ 2 %. De plus, la différence d'efficacité entre les différentes unités du même modèle en raison de la variation des paramètres des composants peut également être de 1 à 2 %.

Lors de nos tests, nous modifions la charge de l'unité par petits pas de 50 W au maximum possible et à chaque étape, après un court échauffement, nous mesurons la puissance consommée par l'unité à partir du réseau - le rapport de la charge la puissance consommée par le réseau nous donne l'efficacité. Le résultat est un graphique d'efficacité en fonction de la charge sur l'unité.

En règle générale, l'efficacité des alimentations à découpage augmente rapidement à mesure que la charge augmente, atteint un maximum puis diminue lentement. Cette non-linéarité donne une conséquence intéressante : du point de vue de l'efficacité, en règle générale, il est légèrement plus rentable d'acheter une unité dont la puissance nominale est adéquate à la puissance de charge. Si vous prenez un bloc avec une réserve de marche importante, une petite charge sur celui-ci tombera dans la zone du graphique où l'efficacité n'est pas encore maximale (par exemple, une charge de 200 watts sur le graphique d'un 730- bloc de watts illustré ci-dessus).

Facteur de puissance

Comme vous le savez, dans un réseau à courant alternatif, deux types de puissance peuvent être envisagés : active et réactive. La puissance réactive se produit dans deux cas : soit si le courant de charge en phase ne coïncide pas avec la tension du réseau (c'est-à-dire que la charge est de nature inductive ou capacitive), soit si la charge est non linéaire. L'alimentation d'un ordinateur est un deuxième cas évident : si aucune mesure supplémentaire n'est prise, elle consomme le courant du secteur sous forme d'impulsions courtes et élevées qui coïncident avec la tension secteur maximale.

En fait, le problème est que si la puissance active est entièrement convertie dans le bloc en travail (c'est-à-dire dans ce cas, nous entendons à la fois l'énergie fournie par le bloc à la charge et son propre chauffage), alors la puissance réactive n'est pas réellement consommée. par celui-ci - il est entièrement renvoyé au réseau. Pour ainsi dire, il fait simplement des allers-retours entre la centrale électrique et le bloc. Mais il ne chauffe pas plus les fils qui les relient que la puissance active. Par conséquent, ils essaient de se débarrasser autant que possible de la puissance réactive.

Un circuit appelé PFC actif est le moyen le plus efficace de supprimer la puissance réactive. À la base, il s'agit d'un convertisseur d'impulsions conçu pour que sa consommation de courant instantanée soit directement proportionnelle à la tension instantanée du réseau - en d'autres termes, il est spécialement conçu de manière linéaire et ne consomme donc que de la puissance active. Depuis la sortie de l'A-PFC, la tension est fournie au convertisseur d'impulsions de l'alimentation, le même qui créait auparavant une charge réactive avec sa non-linéarité - mais comme il s'agit désormais d'une tension constante, la linéarité du deuxième convertisseur ne joue plus de rôle ; il est séparé de manière fiable du réseau d'alimentation électrique et ne peut plus l'influencer.

Pour estimer la valeur relative de la puissance réactive, un concept tel que le facteur de puissance est utilisé - il s'agit du rapport de la puissance active à la somme des puissances active et réactive (cette somme est aussi souvent appelée puissance totale). Dans une alimentation conventionnelle, elle est d'environ 0,65 et dans une alimentation avec A-PFC, elle est d'environ 0,97...0,99, c'est-à-dire que l'utilisation de l'A-PFC réduit la puissance réactive à presque zéro.

Les utilisateurs et même les évaluateurs confondent souvent le facteur de puissance avec l'efficacité - bien que les deux décrivent l'efficacité d'une alimentation électrique, il s'agit d'une erreur très grave. La différence est que le facteur de puissance décrit l'efficacité de l'utilisation du réseau CA par l'alimentation - quel pourcentage de la puissance qui le traverse l'unité utilise pour son fonctionnement, et l'efficacité est l'efficacité de la conversion de l'énergie consommée du réseau en la puissance fournie à la charge. Ils ne sont pas du tout connectés les uns aux autres, car, comme cela a été écrit ci-dessus, la puissance réactive, qui détermine la valeur du facteur de puissance, n'est tout simplement pas convertie en quoi que ce soit dans l'unité, le concept d'« efficacité de conversion » ne peut pas être associé à cela n’a donc aucun effet sur l’efficacité.

D'une manière générale, l'A-PFC est bénéfique non pas pour l'utilisateur, mais pour les sociétés d'énergie, car il réduit de plus d'un tiers la charge sur le système électrique créée par l'alimentation de l'ordinateur - et lorsqu'il y a un ordinateur sur chaque bureau, cela se traduit par des chiffres très visibles. Dans le même temps, pour l'utilisateur domestique moyen, il n'y a pratiquement aucune différence si son alimentation électrique contient ou non de l'A-PFC, même du point de vue du paiement de l'électricité - du moins pour l'instant, les compteurs électriques domestiques ne prennent en compte que les actifs pouvoir. Pourtant, les affirmations des fabricants sur la manière dont l'A-PFC aide votre ordinateur ne sont rien d'autre que du bruit marketing ordinaire.

L'un des avantages secondaires de l'A-PFC est qu'il peut être facilement conçu pour fonctionner sur toute la plage de tension de 90 à 260 V, ce qui en fait une alimentation universelle qui fonctionne sur n'importe quel réseau sans commutation manuelle de tension. De plus, si les unités avec interrupteurs de tension secteur peuvent fonctionner dans deux plages - 90...130 V et 180...260 V, mais ne peuvent pas fonctionner dans la plage de 130 à 180 V, alors une unité avec A-PFC couvre tout. ces tensions dans leur intégralité. En conséquence, si pour une raison quelconque vous êtes obligé de travailler dans des conditions d'alimentation électrique instable, qui descend souvent en dessous de 180 V, alors une unité avec A-PFC vous permettra soit de vous passer complètement d'UPS, soit d'augmenter considérablement le service. durée de vie de sa batterie.

Cependant, l'A-PFC lui-même ne garantit pas encore un fonctionnement dans toute la plage de tension - il ne peut être conçu que pour une plage de 180...260 V. On le retrouve parfois dans les unités destinées à l'Europe, depuis le rejet de la pleine- la gamme A-PFC permet de réduire légèrement son coût.

En plus des PFC actifs, des PFC passifs se trouvent également dans les blocs. Ils représentent la méthode la plus simple de correction du facteur de puissance : il s’agit simplement d’un grand inducteur connecté en série à l’alimentation. Grâce à son inductance, il lisse légèrement les impulsions de courant consommées par l'unité, réduisant ainsi le degré de non-linéarité. L'effet du P-PFC est très faible - le facteur de puissance augmente de 0,65 à 0,7...0,75, mais si l'installation de l'A-PFC nécessite une modification sérieuse des circuits haute tension de l'unité, alors le P-PFC peut être ajouté sans la moindre difficulté dans n'importe quelle alimentation existante.

Lors de nos tests, nous déterminons le facteur de puissance de l'unité en utilisant le même schéma que l'efficacité : en augmentant progressivement la puissance de charge de 50 W jusqu'au maximum autorisé. Les données obtenues sont présentées sur le même graphique que l'efficacité.

Travailler en tandem avec un UPS

Malheureusement, l'A-PFC décrit ci-dessus présente non seulement des avantages, mais également un inconvénient : certaines de ses implémentations ne peuvent pas fonctionner normalement avec des alimentations sans interruption. Au moment où l'onduleur passe aux batteries, ces A-PFC augmentent brusquement leur consommation, ce qui déclenche la protection contre les surcharges de l'onduleur et s'éteint simplement.

Pour évaluer l'adéquation de la mise en œuvre de l'A-PFC dans chaque unité spécifique, nous la connectons à un onduleur APC SmartUPS SC 620VA et vérifions leur fonctionnement dans deux modes - d'abord lorsqu'il est alimenté par le secteur, puis lors du passage aux batteries. Dans les deux cas, la puissance de charge sur l'unité augmente progressivement jusqu'à ce que l'indicateur de surcharge sur l'onduleur s'allume.

Si cette alimentation est compatible avec un UPS, la puissance de charge autorisée sur l'unité lorsqu'elle est alimentée par le secteur est généralement de 340...380 W, et lors du passage aux batteries - un peu moins, environ 320...340 W. De plus, si au moment du passage aux batteries la puissance était plus élevée, l'onduleur allume l'indicateur de surcharge, mais ne s'éteint pas.

Si l'unité présente le problème ci-dessus, alors la puissance maximale à laquelle l'onduleur accepte de fonctionner avec lui sur batteries descend sensiblement en dessous de 300 W, et si elle est dépassée, l'onduleur s'éteint complètement soit au moment du passage aux batteries, ou après cinq à dix secondes. Si vous envisagez d'acquérir un UPS, il vaut mieux ne pas acheter une telle unité.

Heureusement, depuis peu, il y a de moins en moins d’unités incompatibles avec UPS. Par exemple, si les blocs des séries PLN/PFN du groupe FSP présentaient de tels problèmes, alors dans la série GLN/HLN suivante, ils étaient complètement corrigés.

Si vous possédez déjà une unité qui est incapable de fonctionner normalement avec un onduleur, alors il existe deux options (en plus de modifier l'unité elle-même, ce qui nécessite de bonnes connaissances en électronique) : changer soit l'unité, soit l'onduleur. Le premier, en règle générale, est moins cher, car un UPS devra être acheté avec au moins une très grande réserve de puissance, ou même un type en ligne, ce qui, pour le moins, n'est pas bon marché et n'est en aucun cas justifié. à la maison.

Bruit marketing

En plus des caractéristiques techniques, qui peuvent et doivent être vérifiées lors des tests, les fabricants aiment souvent fournir des alimentations avec de nombreuses belles inscriptions racontant les technologies utilisées. Dans le même temps, leur signification est parfois déformée, parfois triviale, parfois ces technologies ne concernent généralement que les caractéristiques des circuits internes du bloc et n'affectent pas ses paramètres « externes », mais sont utilisées pour des raisons de fabricabilité ou de coût. En d’autres termes, les belles étiquettes ne sont souvent que du bruit marketing et du bruit blanc qui ne contient aucune information précieuse. La plupart de ces déclarations n'ont pas beaucoup de sens à tester expérimentalement, mais nous essaierons ci-dessous de lister les principales et les plus courantes afin que nos lecteurs puissent comprendre plus clairement à quoi ils ont affaire. Si vous pensez que nous avons manqué l'un des points caractéristiques, n'hésitez pas à nous en parler, nous compléterons certainement l'article.

Circuits de sortie doubles +12 V

Autrefois, les alimentations avaient un bus pour chacune des tensions de sortie - +5 V, +12 V, +3,3 V et quelques tensions négatives, et la puissance maximale de chaque bus ne dépassait pas 150. 0,200 W, et seulement dans certaines unités de serveur particulièrement puissantes, la charge sur le bus de cinq volts pourrait atteindre 50 A, soit 250 W. Cependant, au fil du temps, la situation a changé : la puissance totale consommée par les ordinateurs n'a cessé d'augmenter et sa répartition entre les bus s'est déplacée vers +12 V.

Dans la norme ATX12V 1.3, le courant du bus +12 V recommandé atteignait 18 A... et c'est là que les problèmes ont commencé. Non, pas avec une augmentation du courant, cela n'a posé aucun problème particulier, mais avec la sécurité. Le fait est que, selon la norme EN-60950, la puissance maximale sur les connecteurs librement accessibles à l'utilisateur ne doit pas dépasser 240 VA - on pense que des puissances élevées en cas de court-circuit ou de panne d'équipement peuvent très probablement entraîner divers conséquences désagréables, par exemple un incendie. Sur un bus 12 volts, cette puissance est obtenue avec un courant de 20 A, tandis que les connecteurs de sortie de l'alimentation sont évidemment considérés comme librement accessibles à l'utilisateur.

En conséquence, lorsqu'il a fallu augmenter encore le courant de charge admissible de +12 V, les développeurs de la norme ATX12V (c'est-à-dire Intel) ont décidé de diviser ce bus en plusieurs, avec un courant de 18 A chacun (la différence de 2 A a été inclus comme une petite marge). Pour des raisons purement de sécurité, il n'y a absolument aucune autre raison pour cette décision. La conséquence immédiate de ceci est que l'alimentation n'a pas du tout besoin d'avoir plus d'un rail +12 V - elle doit simplement déclencher une protection si elle essaie de charger l'un de ses connecteurs 12 V avec plus de 18 A de courant. C'est tout. Le moyen le plus simple de mettre en œuvre ceci consiste à installer plusieurs shunts à l'intérieur de l'alimentation, chacun étant connecté à son propre groupe de connecteurs. Si le courant traversant l'un des shunts dépasse 18 A, la protection se déclenche. En conséquence, d'une part, la puissance sur l'un des connecteurs individuellement ne peut excéder 18 A * 12 V = 216 VA, d'autre part, la puissance totale retirée des différents connecteurs peut être supérieure à ce chiffre. Et les loups sont nourris et les moutons sont en sécurité.

C'est pourquoi, en fait, les alimentations à deux, trois ou quatre rails +12 V sont pratiquement introuvables dans la nature. Tout simplement parce que ce n'est pas nécessaire - pourquoi mettre un tas de pièces supplémentaires à l'intérieur du bloc, où il est déjà assez exigu, quand on peut se débrouiller avec quelques shunts et un simple microcircuit qui contrôlera la tension sur eux (et comme on connaît le résistance des shunts, alors la tension implique-t-elle immédiatement et sans ambiguïté l'amplitude du courant circulant à travers le shunt) ?

Cependant, les services marketing des fabricants d'alimentations ne pouvaient ignorer un tel cadeau - et désormais, sur les boîtes des alimentations, il y a des dictons sur la façon dont deux lignes +12 V contribuent à augmenter la puissance et la stabilité. Et s'il y a trois lignes...

Mais ce n’est pas grave si c’est tout ce qu’il y a à faire. La dernière tendance de la mode est celle des alimentations dans lesquelles il y a pour ainsi dire une séparation des lignes, mais c'est comme si ce n'était pas le cas. Comme ça? C'est très simple : dès que le courant sur l'une des lignes atteint les précieux 18 A, la protection contre les surcharges... est désactivée. Du coup, d'une part, l'inscription sacrée « Triple 12V Rails pour une puissance et une stabilité sans précédent » ne disparaît pas de la boîte, et d'autre part, vous pouvez ajouter quelques bêtises à côté dans la même police qui, si nécessaire, les trois lignes fusionnent en une seule. C’est absurde – car, comme indiqué ci-dessus, ils n’ont jamais été séparés. Il est généralement absolument impossible d'appréhender toute la profondeur de la « nouvelle technologie » d'un point de vue technique : en fait, ils tentent de nous présenter l'absence d'une technologie comme la présence d'une autre.

Parmi les cas connus jusqu'à présent, les sociétés Topower et Seasonic, ainsi que, respectivement, les marques qui vendent leurs unités sous leur propre marque, ont été relevées dans le domaine de la promotion auprès des masses de la « protection contre l'auto-commutation ».

Protection contre les courts-circuits (SCP)

Protection contre les courts-circuits de sortie du bloc. Obligatoire selon le document Guide de conception de l'alimentation ATX12V– ce qui signifie qu’il est présent dans tous les blocs prétendant être conformes à la norme. Même ceux où il n’y a pas d’inscription « SCP » sur la boîte.

Protection contre les surpuissances (surcharges) (OPP)

Protection contre la surcharge de l'unité basée sur la puissance totale sur toutes les sorties. Est obligatoire.

Protection contre les surintensités (OCP)

Protection contre les surcharges (mais pas encore les courts-circuits) de chacune des sorties de l'unité individuellement. Présent sur de nombreux blocs, mais pas sur tous - et pas pour toutes les sorties. Pas obligatoire.

Protection contre la surchauffe (OTP)

Protection contre la surchauffe du bloc. Ce n’est pas si courant et ce n’est pas obligatoire.

Protection contre les surtensions (OVP)

Protection contre les dépassements de tensions de sortie. C'est obligatoire, mais, en fait, il est conçu en cas de dysfonctionnement grave de l'unité - la protection ne se déclenche que lorsque l'une des tensions de sortie dépasse la valeur nominale de 20...25 %. Autrement dit, si votre appareil produit 13 V au lieu de 12 V, il est conseillé de le remplacer le plus rapidement possible, mais sa protection ne doit pas fonctionner, car elle est conçue pour des situations plus critiques qui menacent une panne immédiate de l'équipement. connecté à l’appareil.

Protection contre les sous-tensions (UVP)

Protection contre la sous-estimation des tensions de sortie. Bien entendu, une tension trop basse, contrairement à une tension trop élevée, n'entraîne pas de conséquences fatales pour l'ordinateur, mais elle peut provoquer des dysfonctionnements, par exemple dans le fonctionnement d'un disque dur. Là encore, la protection se déclenche lorsque la tension chute de 20...25 %.

Manchon en nylon

Tubes en nylon tressé souple dans lesquels sont rangés les fils de sortie de l'alimentation - ils facilitent un peu la pose des fils à l'intérieur de l'unité centrale, évitant ainsi qu'ils ne s'emmêlent.

Malheureusement, de nombreux fabricants sont passés de la bonne idée consistant à utiliser des tubes en nylon à des tubes en plastique épais, souvent complétés par un blindage et une couche de peinture qui brille sous la lumière ultraviolette. La peinture brillante est bien sûr une question de goût, mais les fils d'alimentation n'ont pas plus besoin d'être protégés qu'un poisson n'a besoin d'un parapluie. Mais les tubes épais rendent les câbles élastiques et rigides, ce qui non seulement les empêche d'être placés dans le boîtier, mais présente simplement un danger pour les connecteurs d'alimentation, qui supportent une force considérable de la part des câbles qui résistent à la flexion.

Ceci est souvent fait soi-disant dans le but d'améliorer le refroidissement de l'unité centrale - mais, je vous assure, le conditionnement des fils d'alimentation dans des tubes a très peu d'effet sur le flux d'air à l'intérieur du boîtier.

Prise en charge du processeur double cœur

En fait, rien de plus qu'une belle étiquette. Les processeurs double cœur ne nécessitent aucune prise en charge particulière de la part de l'alimentation.

Prise en charge SLI et CrossFire

Encore une belle étiquette, indiquant la présence d'un nombre suffisant de connecteurs d'alimentation de la carte vidéo et la capacité à produire une puissance jugée suffisante pour alimenter un système SLI. Rien de plus.

Parfois, le fabricant du bloc reçoit une sorte de certificat correspondant du fabricant de la carte vidéo, mais cela ne signifie rien d'autre que la disponibilité susmentionnée des connecteurs et de la puissance élevée - et souvent cette dernière dépasse largement les besoins d'un système SLI ou CrossFire typique. Après tout, le fabricant doit d'une manière ou d'une autre justifier auprès des acheteurs la nécessité d'acheter un bloc d'une puissance incroyablement élevée, alors pourquoi ne pas le faire en collant uniquement dessus l'étiquette « Certifié SLI » ?

Composants de classe industrielle

Encore une belle étiquette ! En règle générale, par composants de qualité industrielle, on entend des pièces qui fonctionnent dans une large plage de températures - mais honnêtement, pourquoi mettre dans l'alimentation un microcircuit capable de fonctionner à des températures allant de -45 °C si cet appareil n'est toujours pas exposé aux intempéries. froid? .

Parfois, par composants industriels, on entend des condensateurs conçus pour fonctionner à des températures allant jusqu'à 105 °C, mais ici, en général, tout est aussi banal : les condensateurs dans les circuits de sortie de l'alimentation, s'échauffant tout seuls, et même situés à côté de selfs chaudes. , sont toujours conçus à une température maximale de 105 °C. Sinon, leur durée de vie s'avère trop courte (bien sûr, la température dans l'alimentation est bien inférieure à 105 °C, mais le problème est que n'importe lequel Une augmentation de la température réduira la durée de vie des condensateurs - mais plus la température de fonctionnement maximale autorisée d'un condensateur est élevée, moins l'effet du chauffage sur sa durée de vie sera).

Les condensateurs d'entrée haute tension fonctionnent pratiquement à température ambiante, de sorte que l'utilisation de condensateurs à 85 degrés légèrement moins chers n'affecte en rien la durée de vie de l'alimentation.

Conception avancée de double commutation avant

Attirer l'acheteur avec des mots beaux mais totalement incompréhensibles est un passe-temps favori des services marketing.

Dans ce cas, nous parlons de la topologie de l'alimentation, c'est-à-dire du principe général de construction de son circuit. Il existe un assez grand nombre de topologies différentes - ainsi, en plus du convertisseur direct à cycle unique à deux transistors, dans les unités informatiques, vous pouvez également trouver des convertisseurs directs à cycle unique à transistor unique, ainsi que des convertisseurs directs à demi-pont. convertisseurs pull forward. Tous ces termes n'intéressent que les électroniciens ; pour l'utilisateur moyen, ils ne signifient essentiellement rien.

Le choix d'une topologie d'alimentation spécifique est déterminé par de nombreuses raisons - la gamme et le prix des transistors avec les caractéristiques nécessaires (et ils diffèrent considérablement selon la topologie), les transformateurs, les microcircuits de commande... Par exemple, un transistor direct à un seul transistor la version est simple et bon marché, mais nécessite l'utilisation d'un transistor haute tension et de diodes haute tension à la sortie du bloc, elle n'est donc utilisée que dans des blocs basse consommation peu coûteux (le coût des diodes haute tension et des hautes - la puissance des transistors est trop élevée). La version push-pull en demi-pont est un peu plus compliquée, mais la tension sur les transistors qu'elle contient est deux fois moins élevée... En général, il s'agit principalement de la disponibilité et du coût des composants nécessaires. Par exemple, nous pouvons prédire avec certitude que tôt ou tard, des redresseurs synchrones commenceront à être utilisés dans les circuits secondaires des alimentations d'ordinateurs - il n'y a rien de particulièrement nouveau dans cette technologie, elle est connue depuis longtemps, c'est tout simplement trop cher et les avantages qu’il procure ne couvrent pas les coûts.

Conception à double transformateur

L'utilisation de deux transformateurs de puissance, que l'on trouve dans les alimentations de haute puissance (généralement à partir d'un kilowatt) - comme dans le paragraphe précédent, est une solution purement technique qui, en elle-même, n'affecte en général pas les caractéristiques de l'unité. de manière notable - simplement dans certains cas, il est plus pratique de répartir la puissance considérable des unités modernes sur deux transformateurs. Par exemple, si un transformateur de pleine puissance ne peut pas être inséré dans les dimensions en hauteur de l'unité. Cependant, certains fabricants présentent une topologie à deux transformateurs comme permettant d'obtenir plus de stabilité, de fiabilité, etc., ce qui n'est pas tout à fait vrai.

RoHS (réduction des substances dangereuses)

Nouvelle directive européenne limitant l'utilisation d'un certain nombre de substances dangereuses dans les équipements électroniques à compter du 1er juillet 2006. Le plomb, le mercure, le cadmium, le chrome hexavalent et deux composés de bromure ont été interdits - pour les alimentations électriques, cela signifie avant tout une transition vers des soudures sans plomb. D'un côté, bien sûr, nous sommes tous pour l'environnement et contre les métaux lourds, mais d'un autre côté, une transition soudaine vers l'utilisation de nouveaux matériaux peut avoir des conséquences très désagréables à l'avenir. Ainsi, beaucoup connaissent bien l'histoire des disques durs Fujitsu MPG, dans laquelle la panne massive des contrôleurs Cirrus Logic a été provoquée par leur emballage dans des étuis fabriqués à partir du nouveau composé « écologique » de Sumitomo Bakelite : les composants qu'il contient a contribué à la migration du cuivre et de l'argent et à la formation de cavaliers entre les pistes à l'intérieur du corps de la puce, ce qui a conduit à une défaillance presque garantie de la puce après un an ou deux de fonctionnement. La connexion a été interrompue, les participants à l'histoire ont échangé de nombreuses poursuites et les propriétaires des données décédées avec les disques durs n'ont pu que regarder ce qui se passait.

Équipement utilisé

Bien entendu, la première priorité lors du test d'une alimentation est de vérifier son fonctionnement à différentes puissances de charge, jusqu'au maximum. Pendant longtemps, dans diverses revues, les auteurs ont utilisé à cette fin des ordinateurs ordinaires, dans lesquels l'unité testée était installée. Ce schéma présentait deux inconvénients principaux : premièrement, il n'est pas possible de contrôler de manière flexible la puissance consommée par le bloc, et deuxièmement, il est difficile de charger correctement des blocs dotés d'une grande réserve de puissance. Le deuxième problème est devenu particulièrement prononcé ces dernières années, lorsque les fabricants d'alimentations ont lancé une véritable course à la puissance maximale, à la suite de laquelle les capacités de leurs produits ont largement dépassé les besoins d'un ordinateur typique. Bien sûr, nous pouvons dire que puisqu'un ordinateur n'a pas besoin d'une puissance supérieure à 500 W, il ne sert à rien de tester des unités à des charges plus élevées - d'un autre côté, puisque nous avons généralement commencé à tester des produits avec une puissance nominale plus élevée, il serait étrange qu'il ne soit pas possible de tester formellement leurs performances sur toute la plage de charge admissible.

Pour tester les alimentations dans notre laboratoire, nous utilisons une charge réglable avec contrôle logiciel. Le système repose sur une propriété bien connue des transistors à effet de champ à grille isolée (MOSFET) : ils limitent le flux de courant à travers le circuit drain-source en fonction de la tension de grille.

Ci-dessus, le circuit le plus simple d'un stabilisateur de courant sur un transistor à effet de champ : en connectant le circuit à une alimentation avec une tension de sortie de +V et en tournant le bouton de la résistance variable R1, nous modifions la tension à la grille du transistor. VT1, modifiant ainsi le courant I qui le traverse - de zéro au maximum (déterminé par les caractéristiques du transistor et/ou de l'alimentation testée).

Cependant, un tel schéma n'est pas très parfait : lorsque le transistor chauffe, ses caractéristiques « flotteront », ce qui signifie que le courant I changera également, bien que la tension de commande à la grille reste constante. Pour lutter contre ce problème, vous devez ajouter une deuxième résistance R2 et un amplificateur opérationnel DA1 au circuit :

Lorsque le transistor est passant, le courant I circule à travers son circuit drain-source et sa résistance R2. La tension à ce dernier est égale, selon la loi d'Ohm, U=R2*I. Depuis la résistance, cette tension est fournie à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel DA1 ; l'entrée non inverseuse du même ampli-op reçoit la tension de commande U1 de la résistance variable R1. Les propriétés de tout amplificateur opérationnel sont telles que lorsqu'il est allumé de cette manière, il essaie de maintenir la même tension à ses entrées ; pour ce faire, il modifie sa tension de sortie qui, dans notre circuit, va à la grille du transistor à effet de champ et, par conséquent, régule le courant qui le traverse.

Disons que la résistance R2 = 1 Ohm, et nous réglons la tension à la résistance R1 sur 1 V : alors l'ampli-op modifiera sa tension de sortie de sorte que la résistance R2 chute également de 1 volt - en conséquence, le courant I sera réglé égal à 1 V / 1 Ohm = 1 A. Si nous réglons R1 sur une tension de 2 V, l'ampli-op répondra en réglant le courant I = 2 A, et ainsi de suite. Si le courant I et, par conséquent, la tension aux bornes de la résistance R2 changent en raison du chauffage du transistor, l'amplificateur opérationnel ajustera immédiatement sa tension de sortie afin de les renvoyer.

Comme vous pouvez le constater, nous avons reçu une excellente charge contrôlée, qui vous permet de modifier en douceur, en tournant un bouton, le courant dans la plage de zéro au maximum, et une fois réglée, sa valeur est automatiquement maintenue aussi longtemps que vous le souhaitez, et en même temps, il est également très compact. Bien entendu, un tel schéma est d'un ordre de grandeur plus pratique qu'un ensemble volumineux de résistances à faible résistance connectées en groupes à l'alimentation testée.

La puissance maximale dissipée par un transistor est déterminée par sa résistance thermique, la température maximale admissible du cristal et la température du radiateur sur lequel il est installé. Notre installation utilise des transistors International Rectifier IRFP264N (PDF, 168 Ko) avec une température cristalline admissible de 175 °C et une résistance thermique cristal-dissipateur thermique de 0,63 °C/W, et le système de refroidissement de l'installation nous permet de maintenir la température de le radiateur sous le transistor à moins de 80 °C (oui, les ventilateurs nécessaires à cela sont assez bruyants...). Ainsi, la puissance maximale dissipée par un transistor est de (175-80)/0,63 = 150 W. Pour obtenir la puissance requise, une connexion parallèle de plusieurs charges décrites ci-dessus est utilisée, dont le signal de commande est fourni par le même DAC ; Vous pouvez également utiliser la connexion parallèle de deux transistors avec un seul ampli-op, auquel cas la dissipation de puissance maximale augmente d'une fois et demie par rapport à un transistor.

Il ne reste qu'une étape vers un banc de test entièrement automatisé : remplacer la résistance variable par un DAC contrôlé par ordinateur - et nous pourrons ajuster la charge par programme. En connectant plusieurs de ces charges à un DAC multicanal et en installant immédiatement un CAN multicanal qui mesure les tensions de sortie de l'unité testée en temps réel, nous obtiendrons un système de test à part entière pour tester les alimentations des ordinateurs sur l'ensemble plage de charges admissibles et toute combinaison de celles-ci :

La photo ci-dessus montre notre système de test dans sa forme actuelle. Sur les deux blocs supérieurs de radiateurs, refroidis par de puissants ventilateurs de taille standard 120x120x38 mm, se trouvent des transistors de charge pour canaux 12 volts ; un radiateur plus modeste refroidit les transistors de charge des canaux +5 V et +3,3 V, et dans le bloc gris, relié par un câble au port LPT de l'ordinateur de contrôle, se trouvent le DAC, l'ADC et l'électronique associés mentionnés ci-dessus . Avec des dimensions de 290x270x200 mm, il permet de tester des alimentations d'une puissance allant jusqu'à 1350 W (jusqu'à 1100 W sur le bus +12 V et jusqu'à 250 W sur les bus +5 V et +3,3 V).

Pour contrôler le stand et automatiser certains tests, un programme spécial a été écrit, dont une capture d'écran est présentée ci-dessus. Il permet:

régler manuellement la charge sur chacun des quatre canaux disponibles :

premier canal +12 V, de 0 à 44 A ;
deuxième canal +12 V, de 0 à 48 A ;
canal +5 V, de 0 à 35 A ;
canal +3,3 V, de 0 à 25 A ;

surveiller en temps réel la tension de l'alimentation testée sur les bus spécifiés ;
mesurer et tracer automatiquement les caractéristiques de charge croisée (CLC) pour une alimentation spécifiée ;
mesurer et tracer automatiquement des graphiques de l'efficacité et du facteur de puissance de l'unité en fonction de la charge ;
en mode semi-automatique, créez des graphiques de la dépendance des vitesses des ventilateurs de l'unité à la charge ;
calibrer l'installation en mode semi-automatique afin d'obtenir les résultats les plus précis.

La construction automatique de graphiques KNH est bien entendu particulièrement intéressante : ils nécessitent de mesurer les tensions de sortie de l'unité pour toutes les combinaisons de charges autorisées, ce qui signifie un très grand nombre de mesures - effectuer un tel test manuellement serait nécessitent beaucoup de persévérance et beaucoup de temps libre. Le programme, sur la base des caractéristiques de passeport du bloc entré, construit une carte des charges admissibles pour celui-ci, puis la parcourt à un intervalle donné, mesurant à chaque étape les tensions générées par le bloc et les traçant sur un graphique. ; l'ensemble du processus prend de 15 à 30 minutes, selon la puissance de l'appareil et l'étape de mesure - et, surtout, ne nécessite aucune intervention humaine.

Mesures d'efficacité et de facteur de puissance

Pour mesurer l'efficacité de l'unité et son facteur de puissance, un équipement supplémentaire est utilisé : l'unité testée est connectée à un réseau 220 V via un shunt, et un oscilloscope Velleman PCSU1000 est connecté au shunt. En conséquence, sur son écran, nous voyons un oscillogramme du courant consommé par l'unité, ce qui signifie que nous pouvons calculer la puissance qu'elle consomme du réseau, et connaissant la puissance de charge que nous avons installée sur l'unité, son efficacité. Les mesures sont effectuées de manière entièrement automatique : le programme PSUCheck décrit ci-dessus peut recevoir toutes les données nécessaires directement du logiciel de l'oscilloscope, qui est connecté à un ordinateur via une interface USB.

Pour assurer une précision maximale du résultat, la puissance de sortie de l'unité est mesurée en tenant compte des fluctuations de ses tensions : par exemple, si sous une charge de 10 A la tension de sortie du bus +12 V chute à 11,7 V, alors la valeur correspondante terme lors du calcul du rendement sera égal à 10 A * 11,7 V = 117 W.

Oscilloscope Velleman PCSU1000

Le même oscilloscope est également utilisé pour mesurer la plage d'ondulation des tensions de sortie de l'alimentation. Les mesures sont effectuées sur les bus +5 V, +12 V et +3,3 V à la charge maximale admissible sur l'appareil, l'oscilloscope est connecté à l'aide d'un circuit différentiel avec deux condensateurs shunt (c'est le raccordement recommandé dans Guide de conception de l'alimentation ATX):

Mesure crête à crête

L'oscilloscope utilisé est un oscilloscope à deux voies ; en conséquence, l'amplitude d'ondulation ne peut être mesurée que sur un seul bus à la fois. Pour obtenir une image complète, nous répétons les mesures trois fois et les trois oscillogrammes résultants - un pour chacun des trois bus surveillés - sont combinés en une seule image :

Les réglages de l'oscilloscope sont indiqués dans le coin inférieur gauche de l'image : dans ce cas, l'échelle verticale est de 50 mV/div et l'échelle horizontale est de 10 μs/div. En règle générale, l'échelle verticale est inchangée dans toutes nos mesures, mais l'échelle horizontale peut changer - certains blocs ont des ondulations basse fréquence en sortie, pour lesquelles nous présentons un autre oscillogramme, avec une échelle horizontale de 2 ms/div.

La vitesse des ventilateurs de l'unité - en fonction de la charge sur celui-ci - est mesurée en mode semi-automatique : le tachymètre optique Velleman DTO2234 que nous utilisons n'a pas d'interface avec un ordinateur, ses lectures doivent donc être saisies manuellement. Au cours de ce processus, la puissance de charge sur l'unité change par étapes de 50 W au maximum autorisé ; à chaque étape, l'unité est maintenue pendant au moins 20 minutes, après quoi la vitesse de rotation de son ventilateur est mesurée.

Parallèlement, on mesure l’augmentation de la température de l’air traversant le bloc. Les mesures sont effectuées à l'aide d'un thermomètre à thermocouple à deux canaux Fluke 54 II, dont l'un des capteurs détermine la température de l'air dans la pièce et l'autre - la température de l'air sortant de l'alimentation électrique. Pour une plus grande répétabilité des résultats, nous fixons le deuxième capteur sur un support spécial avec une hauteur et une distance fixes par rapport au bloc. Ainsi, dans tous les tests, le capteur est dans la même position par rapport à l'alimentation électrique, ce qui garantit des conditions égales pour tous. tester les participants.

Le graphique final affiche simultanément les vitesses des ventilateurs et la différence de température de l'air - cela permet, dans certains cas, de mieux évaluer les nuances du fonctionnement du système de refroidissement de l'unité.

Si nécessaire, un multimètre numérique Uni-Trend UT70D est utilisé pour contrôler la précision des mesures et calibrer l'installation. L'installation est calibrée par un nombre arbitraire de points de mesure situés dans des sections arbitraires de la plage disponible - en d'autres termes, pour l'étalonnage de la tension, une alimentation réglable y est connectée, dont la tension de sortie change par petits pas de 1. .2 V au maximum mesuré par l'installation sur une voie donnée. A chaque étape, la valeur exacte de la tension indiquée par le multimètre est saisie dans le programme de contrôle de l'installation, sur la base duquel le programme calcule le tableau de correction. Cette méthode d'étalonnage permet une bonne précision de mesure sur toute la plage de valeurs disponible.

Liste des changements dans la méthodologie de test

30/10/2007 – première version de l'article