A vízellátó panel ellenőrzése. A számítógép tápegységének diagnosztikája. Hibás tápegység jelei

Minden élő szervezet egészsége attól függ, hogyan és mit eszik. Ugyanez mondható el a számítógépről is - ha a tápegység jól és megfelelően működik, az elektronikus eszközök „óraként” működnek. És fordítva: ha az adagoló meghibásodik, a számítógépen végzett munka kínzássá válik, vagy teljesen lehetetlenné válik.

A számítógép tápellátásával kapcsolatos problémák különböző módon jelentkeznek - a válasz hiányától a bekapcsolási kísérletig az alkalmi „hibákig”. Beszéljünk arról, hogy milyen tünetek jelzik a számítógép tápegységének meghibásodását, és hogyan ellenőrizheti működését és szervizelhetőségét anélkül, hogy veszélynek tenné ki magát.

A tápegység teljes meghibásodása és hibás működése leggyakrabban a következők miatt következik be:

• Túlfeszültség az elektromos hálózatban.
• Maga a tápegység alacsony minősége.
• Ellentmondások a tápegység képességei és a terhelés fogyasztása között (számítógépes eszközök).

A tápegység meghibásodásának következményei, különösen az alacsony minőségű gyártás mellett, nemcsak a számítógép elektronikájának meghibásodása, hanem a felhasználó áramütése is lehet.

Hogyan jelennek meg a számítógép tápellátási problémái

A hibás adagoló tünetei nagyon változatosak. Közöttük:

• A számítógép nem kapcsol be, ha megnyomja a bekapcsológombot, vagy többszöri megnyomása után kapcsol be.
• Csikorgás, recsegés, kattogás, füst, égett szag a tápegységből.
• Az elosztótáblán lévő hálózati biztosíték kiolvad a számítógép bekapcsolásakor.
• Statikus elektromosság kisülései a rendszeregység házából és csatlakozóiból.
• A számítógép spontán leállítása és újraindítása bármikor, de gyakrabban nagy terhelés esetén.
• Fékek és fagyasztás (újraindításig).
• Memóriahibák, BSoD (blue screens of death).
• Eszközök elvesztése a rendszerből (meghajtók, billentyűzetek, egerek, egyéb perifériák).
• A rajongók leállítása.
• A készülékek túlmelegedése a nem megfelelő működés vagy a ventilátorok leállása miatt.

A tápegység működési elve

Annak megállapításához, hogy a tápegység működik-e vagy sem, meg kell értenie működésének alapelveit. Funkciója leegyszerűsítve a következőképpen írható le: háztartási elektromos hálózat bemeneti váltóáramú feszültségének átalakítása többszintű DC kimenetté: 12 V, 5 V 5 V SB (készenléti feszültség), 3,3 V és -12 V .

A következő eszközök kapnak áramot 12 voltos forrásból:

• SATA interfészen keresztül csatlakoztatott meghajtók;
• optikai meghajtók;
• hűtőrendszer ventilátorai;
• processzorok;
• videokártyák.

A 12 V-os vezetékek sárga színűek.

Tápellátás 5 V és 3,3 V:

• hang, hálózati vezérlő és az alaplapi mikroáramkörök nagy része;
• RAM;
• bővítő táblák;
• USB-portokhoz csatlakoztatott perifériás eszközök.

Az ATX szabvány szerint az 5 V-os vonalat piros vezetékek, az 5 V-os SB-t lila, a 3,3 V-ot narancssárgával jelzik.

Az alaplapon lévő számítógép indító áramköre 5 V-os SB (készenléti) forrásból kapja az áramot. A -12 V-os forrás COM portok táplálására szolgál, amelyek ma már csak nagyon régi alaplapokon és speciális eszközökön (például pénztárgépeken) találhatók meg.

A fenti feszültségeket minden ATX szabványú tápegység állítja elő, teljesítménytől függetlenül. Az egyetlen különbség az egyes vonalak áramszintjében van: minél erősebb az adagoló, annál nagyobb áramot szállít a fogyasztói eszközöknek.

Az egyes vezetékek áramára és feszültségére vonatkozó információk a tápegység útlevélből szerezhetők be, amelyet címke formájában ragasztanak fel a készülék egyik oldalára. A nominális mutatók azonban szinte mindig eltérnek a valós mutatóktól. Ez nem jelent semmi rosszat: az értékek 5%-on belüli ingadozása normálisnak tekinthető. Az ilyen kisebb eltérések nem befolyásolják a számítógépes eszközök működését.

Többek között egy működő tápegység Power Good vagy Power OK jelet produkál, ami értesíti az alaplapot, hogy megfelelően működik, és az alaplap elindíthat más eszközöket. Normális esetben ennek a jelnek a szintje 3-5,5 V, és csak akkor emelkedik, ha az összes tápfeszültség elérte a megadott értéket. Ha a tápegység nem termel Power Good, a számítógép nem indul el. Ha túl korán produkál, ami szintén nem jó, az eszköz azonnal be- és kikapcsolódhat, rendszerindítás közben lefagy, vagy kritikus hibát dobhat ki - kék halál.

A Power Good jelet a szürke vezetéken keresztül továbbítják az alaplapra.

ATX fő tápegység csatlakozó tűi

Kitaláltuk a 12 V, 5 V, 5 V SB, 3,3 V és 3-5,5 V Power Good vezetékek színkódolását. A fennmaradó érintkezők a következő feszültségekkel rendelkeznek:

• Fehér:-5 V. Maradt a régebbi eszközökkel való kompatibilitásért.
• Kék:-12 V.
• Fekete: 0 V. Közös vezeték vagy földelés.
• Zöld: 3-5 V. Bekapcsolás. Ennek az érintkezőnek a földhöz zárása egyenértékű a számítógép házán lévő bekapcsológomb megnyomásával. Elindítja az áramellátást. A megnyomás pillanatában a gombérintkezők feszültségének 0 V-ra kell csökkennie.

Ugyanezek a feszültségek vannak a tápkábeleket lezáró többi csatlakozón is, vagyis a sárga vezeték kiemelkedésben mindig 12 V legyen, a piros vezetékben - 5 V, a narancssárga vezetékben - 3,3 V, stb.

A tápegység tesztelése multiméterrel

Az adagoló által termelt összes feszültségnek a megadott szinteknek való megfelelése és értékeinek megőrzése bármilyen terhelés mellett (ha nem haladja meg a tápegység képességeit) azt jelzi, hogy az eszköz működőképes és valószínűleg jó működési rend. És ezek meghatározásához szüksége lesz egy multiméterre - egy olcsó kompakt eszközre, amelyet szinte minden elektromos cikkben vásárolhat meg.

A multiméterek (teszterek) természetesen mások. Vannak köztük drága, nagy pontosságú modellek, amelyek sok kiegészítő funkcióval rendelkeznek, de a mi célunkhoz egy egyszerű is elegendő. A tápellátás ellenőrzéséhez nincs szükség ezred voltos mérésekre, elég a tized és néha a század.

A mérések elvégzésének feltételei

A tápegység kimenetein a feszültség mérését olyan körülmények között kell elvégezni, ahol hiba lép fel. Ha a probléma a számítógép működésének első másodperceiben és perceiben jelentkezik, a készülék leolvasását a bekapcsolás után azonnal le kell venni. Intenzív munkavégzés esetén a megbízható eredmények elérése érdekében a számítógépet fel kell tölteni például egy nehéz játékkal vagy egy erre kialakított programmal (például OCCT segédprogram, Power Supply teszt).

A tápfeszültség változásainak nyomon követéséhez a számítógép működése közben a legjobb, ha a méréseket folyamatosan, néhány perc vagy több tíz perc alatt végezzük. Ha ez valamilyen oknál fogva nehézkes, bizonyos időközönként egyszeri méréseket végezhet.

A lebegő hiba során végzett egyszeri mérés eredménye gyakran nem jelző, mivel az adagoló instabil működése esetén a feszültségértékek (vagy egyikük) folyamatosan változhatnak.

A mérések elvégzésének eljárása

• Kapcsolja be a számítógépet, és állítsa abba az állapotba, ahol a probléma előfordul.
• Kapcsolja a multimétert DC feszültség mérési módba (a műszerfalon lévő ikont sárga keret veszi körül). Állítsa a skála felső határát 20 V-ra.
• Csatlakoztassa a fekete szondát az alaplap bármely fémbetétéhez, ahol a feszültség 0 V (például egy rögzítési lyuk közelében), vagy a csatlakozóban lévő tűhöz, amelyhez a fekete vezeték megy.
• Helyezze a piros szondát a mérési területre (a megfelelő vezetékkel szemközti csatlakozóba). A teszter kijelzőjén látható szám a feszültség jelzése voltban.

Hogyan ellenőrizhető az adagoló működése, ha a számítógép nem kapcsol be

Az egyik gyakori ok, amiért a számítógép nem reagál a bekapcsológomb megnyomására, pontosan a tápegység meghibásodása. Ennek a verziónak a megerősítéséhez vagy cáfolásához nem kell más, mint egy fémcsipesz vagy csipesz, amivel egy gombnyomást szimulálhatunk. Emlékszel, kicsit korábban rájöttünk, hogy ehhez rövidre kell zárni a zöld és fekete vezetékeket a tápegység 24 tűs csatlakozóján, amely az alaplaphoz van csatlakoztatva? Közvetlenül előtte le kell választani róla.

• Csatlakoztasson egy bizonyos terhelést – egy energiafogyasztót – a tápegységhez, amely le van választva az alaplapról és a számítógépes eszközökről. Például egy nem használt optikai meghajtó vagy villanykörte. Kérjük, vegye figyelembe, hogy ha a tápegység hibás, a csatlakoztatott eszköz megsérülhet. Ezért azt használd, amit nem bánsz.
• Csatlakoztassa a tápegységet.
• Gémkapocs segítségével csatlakoztassa a zöld és fekete vezetékekkel szemben lévő 2 érintkezőt. Ha az adagoló életjeleket mutat - elindítja a ventilátort a belsejében és bekapcsolja a csatlakoztatott terhelést, akkor üzemképes. A teljesítmény azonban nem jelent szervizelhetőséget, vagyis ezzel a diagnosztikai módszerrel csak egy működő eszközt lehet megkülönböztetni a teljesen nem működőtől.

Milyen diagnosztikai módszerek léteznek még a számítógépes tápegységekre?

A tápegység multiméterrel és gemkapocs segítségével történő ellenőrzése az esetek mintegy 70-80%-ában elegendő a meghibásodás azonosításához. Ha a jövőben nem tervezi megjavítani, akkor erre korlátozhatja magát. A tápegységek professzionális diagnosztikájában nemcsak ezeket, hanem más módszereket is alkalmaznak a hiba lokalizálására. Beleértve:

• A kimeneti feszültség hullámzásának ellenőrzése oszcilloszkóp segítségével. Ez egy meglehetősen drága készülék, így nem valószínű, hogy valaki egyszeri munkára fogja megvenni.
• Nyomtatott áramköri lapelemek szétszerelése, ellenőrzése, feszültségeinek és ellenállásainak ellenőrzése a szabványoknak való megfelelés szempontjából. Veszélyes ezt speciális képzés nélkül megtenni, mivel a tápegységek egyes részein háztartási feszültséget halmoznak fel. Bármely feszültség alatt álló alkatrész véletlen megérintése áramütést okozhat.
• Árammérés. Ez a teszterbe épített ampermérővel történik, amely a vizsgált vezeték szakadásához kapcsolódik. A rés kialakításához a táblaelemeket általában forrasztják.
• Tesztelés standokon, speciálisan kiválasztott berendezésekkel, különféle üzemmódokban.

Röviden, jó néhány módszer létezik a tápegységek diagnosztizálására, de nem mindegyik alkalmazható vagy tanácsos otthon. Kivéve kutatási célokat, ha persze a tulajdonost ez érdekli.

Manapság sok készüléket külső tápegység - adapter - táplál. Amikor a készülék már nem mutat életjeleket, először meg kell határoznia, hogy melyik alkatrész hibás, magában a készülékben, vagy a tápegységben.
Mindenekelőtt külső vizsgálat. Érdeklődni kell az esés nyomaira, egy zsinórszakadásra...

A javítandó eszköz külső vizsgálata után először ellenőrizni kell a tápegységet és azt, hogy mit ad ki. Nem mindegy, hogy beépített tápegységről vagy adapterről van szó. Nem elég egyszerűen megmérni a tápfeszültséget a tápegység kimenetén. Kis terhelést igényel A. Terhelés nélkül 5 voltot mutathat, kis terhelésnél 2 voltot.

A megfelelő feszültségű izzólámpa jól működik terhelésként.. A feszültség általában az adapterekre van írva. Vegyük például a hálózati adaptert az útválasztóból. 5,2 volt 1 amper. Csatlakoztatunk egy 6,3 voltos 0,3 amperes izzót és mérjük a feszültséget. A gyors ellenőrzéshez elég egy izzó. Világít - a tápegység működik. Ritka, hogy a feszültség nagyon eltérjen a normától.

A nagyobb áramerősségű lámpa megakadályozhatja az áramellátás beindítását, ezért elegendő a kisáramú terhelés. Különféle lámpakészletem van a falon lógva tesztelésre.

1. és 2 számítógépes tápegységek tesztelésére, nagyobb, illetve kisebb teljesítménnyel.
3 . Kis lámpák 3,5 V, 6,3 V a hálózati adapterek ellenőrzéséhez.
4 . 12 voltos autólámpa a viszonylag erős 12 voltos tápegységek teszteléséhez.
5 . 220 V-os lámpa a televízió tápegységeinek teszteléséhez.
6 . Két lámpafüzér hiányzik a képről. 6,3 V közül kettő a 12 V-os tápegységek teszteléséhez, 3 pedig 6,3 volt a 19 V feszültségű laptop tápegységeinek teszteléséhez.

Ha van eszköze, jobb, ha terhelés alatt ellenőrizze a feszültséget.

Ha a lámpa nem világít, érdemes először ellenőrizni a készüléket egy ismert jó tápegységgel, ha van ilyen. Mivel a hálózati adaptereket általában nem szétválaszthatóvá teszik, és a javításhoz szét kell választani. Nem nevezhető szétszerelésnek.
A tápegység meghibásodásának további jele lehet a tápegységből vagy magából a tápegységből érkező sípszó, amely általában száraz elektrolitkondenzátorokat jelez. A szorosan zárt burkolatok hozzájárulnak ehhez.

Az eszközök belsejében lévő tápegységek ellenőrzése ugyanezzel a módszerrel történik. A régi tévékben vonalletapogatás helyett 220 voltos lámpát forrasztanak, és a ragyogás alapján lehet megítélni a teljesítményét. A terhelésjelző lámpa részben azért van bekötve, mert egyes tápegységek (beépített) a szükségesnél lényegesen nagyobb feszültséget tudnak előállítani terhelés nélkül.

— minden rádióamatőr életében előbb-utóbb eljön az idő, amikor el kell kezdenie az apróbb berendezésjavításokat. Ez lehet asztali számítógép hangszórói, táblagép, mobiltelefon és néhány egyéb kütyü. Nem tévedek, ha azt mondom, hogy szinte minden rádióamatőr megpróbálta megjavítani a számítógépét. Néhány embernek sikerült, de mások mégis elvitték a szervizbe.

A PC tápegység hibáinak diagnosztizálása

Ebben a cikkben végigvezetjük a számítógépes tápegység hibáinak öndiagnosztikájának alapjain.

Tételezzük fel, hogy egy tápegységet (PSU) kaptunk a számítógépről. Most meg kell találnia, hogyan ellenőrizze a számítógép tápellátását— először meg kell győződnünk arról, hogy működik-e? Egyébként figyelembe kell vennie, hogy a +5 voltos készenléti feszültség azonnal jelen van a hálózati kábel tápegységhez való csatlakoztatása után.

Ha nincs ott, akkor érdemes lenne tesztelni a tápkábel integritását egy multiméterrel hangteszt üzemmódban. Ne felejtse el megnyomni a gombot és a biztosítékot. Ha minden rendben van a tápkábellel, akkor bekapcsoljuk a számítógép tápellátását a hálózatba, és két érintkező bezárásával indítjuk el az alaplap nélkül: PS-ON és COM. A PS-ON az angolból rövidítve. – Tápellátás bekapcsolva – szó szerint azt jelenti, hogy „kapcsolja be a tápegységet”. A COM az angol rövidítése. Általános - általános. A PS-ON érintkezőhöz zöld vezeték megy, a „közönséges”, más néven mínusz pedig egy fekete vezeték.

A modern tápegységek 24 tűs csatlakozóval rendelkeznek. Régebbieknél - 20 Pin.

Ezt a két érintkezőt legegyszerűbben egy kiegyenesített gemkapoccsal zárhatjuk be

Bár elméletileg bármilyen fémtárgy vagy vezeték megfelel erre a célra. Akár ugyanazt a csipeszt is használhatja.

Az áramellátás ellenőrzésének módszere

Hogyan ellenőrizhető a számítógép tápellátása? Ha a tápegység működik, azonnal be kell kapcsolnia, a ventilátor forogni kezd, és a feszültség megjelenik a tápegység összes csatlakozóján.

Ha számítógépünk hibásan működik, akkor érdemes ellenőrizni a csatlakozóin, hogy az érintkezők feszültsége megfelelő-e. És általában, ha a számítógép hibás, és gyakran megjelenik egy kék képernyő, jó ötlet lenne ellenőrizni a feszültséget magában a rendszerben egy kis számítógépes diagnosztikai program letöltésével. Az AIDA programot ajánlom. Abban egyből látszik, hogy normális-e a feszültség a rendszerben, a táp a hibás, vagy az alaplap „kötelező”, esetleg valami más.

Itt van egy képernyőkép a számítógépemen lévő AIDA programból. Amint látjuk, minden feszültség normális:

Ha van valami tisztességes feszültségeltérés, akkor az már nem normális. Egyébként használt számítógép vásárlásakor MINDIG töltse le rá ezt a programot, és ellenőrizze az összes feszültséget és egyéb rendszerparamétereket. Keserű tapasztalattal tesztelve:-(.

Ha azonban magán a tápcsatlakozónál a feszültségérték nagyon eltérő, akkor meg kell próbálnia megjavítani az egységet, de ehhez tudnia kell hogyan ellenőrizheti a számítógép tápellátását. Ha általában nagyon rossz a számítógépes berendezésekkel és javításokkal, akkor tapasztalat hiányában jobb, ha kicseréli. Gyakran előfordul, hogy egy hibás tápegység, amikor meghibásodik, a számítógép egy részét „rángatja” magával. Leggyakrabban ez az alaplap meghibásodását okozza. Hogyan lehet ezt elkerülni, és hogyan lehet ellenőrizni a számítógép tápellátását?

Soha nem lehet spórolni az áramellátáson, és mindig rendelkeznie kell egy kis teljesítménytartalékkal. Nem tanácsos olcsó NONAME tápegységeket vásárolni.

Mi a teendő, ha kevés tudása van a tápegységek márkáiról és modelljeiről, de anyja nem ad pénzt új, jó minőségűre))? Célszerű, hogy ne 8 cm-es, hanem 12 cm-es ventilátor legyen rajta.

Tápellátás 12 cm-es ventilátorral

Az ilyen ventilátorok jobb hűtést biztosítanak a tápegység rádióalkatrészeinek. Ezenkívül emlékeznie kell még egy szabályra: a jó tápegység nem lehet könnyű. Ha a tápegység könnyű, az azt jelenti, hogy kis keresztmetszetű radiátorokat használ, és az ilyen tápegység névleges terhelés melletti működés közben túlmelegszik. Mi történik, ha túlmelegszik? Túlmelegedés esetén egyes rádióelemek, különösen a félvezetők és a kondenzátorok megváltoztatják értékeiket, és az egész áramkör nem működik megfelelően, ami természetesen befolyásolja a tápegység működését.

Ezenkívül ne felejtse el évente legalább egyszer megtisztítani a tápegységet a portól, és gondoskodjon róla hogyan ellenőrizheti a számítógép tápellátását. A por a rádióelemek „takarójaként” működik, amely alatt azok hibásan működhetnek, vagy akár „elhalhatnak” a túlmelegedéstől.

A tápegységek leggyakoribb meghibásodása a félvezetők és a kondenzátorok. Ha égett szilícium szaga van, akkor meg kell nézni, hogy mi égett ki a diódákból vagy a tranzisztorokból. A hibás kondenzátorokat szemrevételezéssel azonosítják. Nyitott, duzzadt, szivárgó elektrolittal - ez az első jele annak, hogy sürgősen cserélni kell.

Cserekor figyelembe kell venni, hogy a tápegységek alacsony egyenértékű soros ellenállású (ESR) kondenzátorokat tartalmaznak. Tehát ebben az esetben be kell szereznie egy ESR-mérőt, és a lehető legalacsonyabb ESR-vel rendelkező kondenzátorokat kell választania. Itt van egy kis ellenállási tábla különböző kapacitású és feszültségű kondenzátorokhoz:

Itt a kondenzátorokat úgy kell kiválasztani, hogy az ellenállás értéke ne haladja meg a táblázatban feltüntetett értéket.

A kondenzátorok cseréjénél további két paraméter is fontos: a kapacitás és a működési feszültségük. A kondenzátor testén fel vannak tüntetve:

Mi van akkor, ha az üzletben a szükséges névleges kondenzátorok vannak, de magasabb üzemi feszültségre tervezték? Javításkor áramkörökbe is beépíthetők, de figyelembe kell venni, hogy a nagyobb üzemi feszültségre tervezett kondenzátorok általában nagyobb méretűek.

Ha a tápegységünk elindul, akkor multiméterrel mérjük meg a feszültséget a kimeneti csatlakozóján vagy csatlakozóin. A legtöbb esetben az ATX tápegységek feszültségének mérésekor elegendő 20 voltos DCV határértéket választani.

Két diagnosztikai módszer létezik:

— „forró” mérések elvégzése bekapcsolt készülék mellett

— mérések elvégzése feszültségmentes készülékben

Mit mérhetünk és hogyan végezzük ezeket a méréseket? Érdekelnek bennünket a tápegység meghatározott pontjain a feszültség mérése, az egyes pontok közötti ellenállás mérése, a rövidzárlat hiányának vagy meglétének hangvizsgálata, valamint az áramerősség mérése. Nézzük meg közelebbről.

Feszültségmérés.

Ha egy készüléket javít, és van hozzá vázlatos diagramja, akkor gyakran jelzi, hogy milyen feszültségnek kell lennie a diagram vizsgálati pontjain. Természetesen nem korlátozódik csak ezekre a tesztpontokra, és megmérheti a potenciálkülönbséget vagy a feszültséget a tápegység vagy bármely más javítandó eszköz bármely pontján. Ehhez azonban képesnek kell lennie diagramok olvasására és elemzésére. A feszültség multiméterrel történő méréséről ebben a cikkben olvashat bővebben.

Ellenállás mérés.

Az áramkör minden részének van valamilyen ellenállása. Ha ellenállásméréskor a multiméter képernyőjén van ilyen, az azt jelenti, hogy esetünkben az ellenállás nagyobb, mint az általunk választott ellenállásmérési határ. Mondok egy példát: például egy olyan áramkör egy részének ellenállását mérjük, amely hagyományosan egy általunk ismert értékű ellenállásból és egy fojtótestből áll. Mint tudjuk, a fojtó durván szólva csak egy kis ellenállású vezetékdarab, és ismerjük az ellenállás értékét. A multiméter képernyőjén az ellenállásunk értékénél valamivel nagyobb ellenállást látunk. Az áramkör elemzése után arra a következtetésre jutottunk, hogy ezek a rádióalkatrészek működnek, és jó érintkezés biztosított velük a táblán. Bár eleinte, ha nincs tapasztalata, célszerű minden részletet külön felhívni. Figyelembe kell venni azt is, hogy a párhuzamosan kapcsolt rádióösszetevők egymást befolyásolják az ellenállásmérésnél. Emlékezzen az ellenállások párhuzamos csatlakoztatására, és mindent megért. Az ellenállásmérésről itt olvashat bővebben.

Hangellenőrzés.

Ha hangjelzés hallható, ez azt jelenti, hogy a szondák közötti ellenállás, és ennek megfelelően az áramkör végeihez kapcsolódó szakasza korai nulla, vagy közel van ahhoz. Segítségével ellenőrizhetjük, hogy van-e rövidzárlat a táblán. Azt is észlelheti, hogy van-e érintkező az áramkörben vagy nincs, például pályaszakadás vagy kapcsolat megszakadása, vagy hasonló meghibásodás esetén.

Áramkör mérése

Az áramkörben az áramerősség mérésénél beavatkozásra van szükség a kártya kialakításában, például a rádióalkatrész egyik kivezetésének forrasztásával. Mert, mint emlékszünk, az ampermérőnk egy nyitott áramkörhöz van kötve. Az áramkörben lévő áram mérésének módja ebben a cikkben olvasható.

Ezzel a négy mérési módszerrel, mindössze egyetlen multiméterrel, nagyon sok hiba diagnosztizálható szinte bármilyen elektronikus eszköz áramkörében.

Ahogy mondani szokták, az elektromosságnak két fő hibája van: ott van az érintkezés, ahol nem kellene, és nincs ott, ahol kellene. Mit jelent ez a mondás a gyakorlatban? Például amikor a rádió bármely alkatrésze kiég, rövidzárlatot kapunk, ami vészhelyzet az áramkörünk számára. Például ez lehet a tranzisztor meghibásodása. Az áramkörökben szakadás is előfordulhat, amelyben az áramkörünkben nem tud áramlani az áram. Például szakadás egy sávban vagy érintkezőkben, amelyeken áram folyik. Az is lehet, hogy vezetékszakadt vagy hasonló. Ebben az esetben az ellenállásunk viszonylagosan végtelenné válik.

Természetesen van egy harmadik lehetőség: a rádiókomponens paramétereinek megváltoztatása. Például, mint az ugyanazon elektrolitkondenzátor esetében, vagy a kapcsoló érintkezőinek égése, és ennek eredményeként az ellenállásuk erős növekedése. Ha ismeri ezt a három hibalehetőséget, és képes elemezni az áramköröket és a nyomtatott áramköri lapokat, megtanulhatja, hogyan javíthatja meg egyszerűen elektronikus eszközeit. A rádióelektronikai eszközök javításáról a „Javítás alapjai” című cikkben olvashat bővebben.

Ön, mint a legtöbb személyi számítógép-felhasználó, valószínűleg már találkozott különböző problémákkal, amelyek bármely létfontosságú konfigurációs összetevő meghibásodásával kapcsolatosak. A számítógép tápellátása közvetlenül kapcsolódik az ilyen részletekhez, amelyek hajlamosak megszakadni, ha a tulajdonos nem gondoskodik eléggé.

Ebben a cikkben megvizsgáljuk az összes jelenleg releváns módszert a PC-tápegységek működőképességének tesztelésére. Sőt, részben kitérünk egy hasonló problémára is, amellyel a laptop-felhasználók találkoztak.

Mint fentebb említettük, a számítógép tápegysége, függetlenül az összeállítás egyéb alkatrészeitől, fontos része. Ennek eredményeként ennek az alkatrésznek a meghibásodása a teljes rendszeregység teljes meghibásodásához vezethet, ami jelentősen megnehezíti a diagnosztikát.

Ha a számítógép nem kapcsol be, lehet, hogy nem a tápegység a hibás – ne feledje!

Az ilyen típusú komponensek diagnosztizálásának teljes nehézsége abban rejlik, hogy a számítógép feszültséghiányát nem csak a tápegység, hanem más alkatrészek is okozhatják. Ez különösen igaz a központi processzorra, amelynek meghibásodása nagyon sokféle következményben nyilvánul meg.

Bárhogy is legyen, a tápegység működési problémáinak diagnosztizálása sokkal könnyebb, mint más elemek meghibásodása esetén. Ez a következtetés annak a ténynek köszönhető, hogy a kérdéses alkatrész az egyetlen lehetséges energiaforrás a számítógépben.

1. módszer: Ellenőrizze az áramellátást

Ha a számítógépe működése során bármikor úgy találja, hogy nem működik, azonnal ellenőriznie kell az áram rendelkezésre állását. Győződjön meg arról, hogy a hálózat teljesen működőképes, és megfelel a tápellátás követelményeinek.

Néha áramkimaradások fordulhatnak elő, de ebben az esetben a következmények a számítógép magától kikapcsolására korlátozódnak.

Nem lenne felesleges még egyszer ellenőrizni a tápegységet a hálózathoz csatlakoztató vezetéket, hogy nincs-e rajta látható sérülés. A legjobb vizsgálati módszer az lenne, ha megpróbálja csatlakoztatni a használt tápkábelt egy másik, teljesen működő számítógéphez.

Ha laptopot használ, az áramellátási problémák kiküszöbölésének lépései teljesen hasonlóak a fent leírtakhoz. Az egyetlen különbség itt az, hogy ha probléma van egy laptop számítógép kábelével, annak cseréje egy nagyságrenddel többe fog kerülni, mintha egy teljes értékű PC-vel lenne gond.

Fontos, hogy gondosan ellenőrizze és tesztelje az áramforrást, legyen az aljzat vagy túlfeszültség-védő. A cikk minden további része kifejezetten az áramellátásra irányul, ezért rendkívül fontos, hogy az elektromos árammal kapcsolatos problémákat előre megoldjuk.

2. módszer: jumper használata

Ez a módszer ideális a tápegység kezdeti teszteléséhez annak teljesítményének meghatározására. Érdemes azonban előre lefoglalni, hogy ha korábban soha nem avatkozott bele az elektromos készülékek működésébe, és nem érti teljesen a PC működési elvét, akkor a legjobb megoldás az lenne, ha felveszi a kapcsolatot a műszaki szakemberekkel.

Ha bármilyen szövődmény jelentkezik, komoly veszélybe sodorhatja életét és PD állapotát!

A cikk ezen részének lényege, hogy egy kézzel készített jumpert használjon a tápegység érintkezőinek utólagos zárására. Fontos megjegyezni, hogy a módszer széles körben népszerű a felhasználók körében, és ez viszont nagy segítséget jelenthet, ha bármilyen ellentmondás merül fel az utasításokkal szemben.

Mielőtt közvetlenül folytatná a módszer leírását, előre szét kell szednie a számítógépet.

A tápellátás kikapcsolásával kapcsolatban egy kicsit többet megtudhat a dedikált cikkből.

A bevezetés után a jumper segítségével folytathatja a diagnosztikát. És mindjárt meg kell jegyezni, hogy ezt a módszert már korábban is leírtuk, mivel elsősorban azért jött létre, hogy alaplap nélkül is elindíthasson egy tápegységet.

Miután megismerkedett az általunk megadott PSU indítási módszerrel, az áramellátás után ügyeljen a ventilátorra. Ha a készülék fő hűtője nem mutat életjelet, akkor nyugodtan megállapíthatja, hogy működésképtelen.

A legjobb, ha kicseréli a meghibásodott tápegységet, vagy elküldi javításra egy szervizközpontba.

Ha az indítás után a hűtő megfelelően működik, és maga a tápegység jellegzetes hangokat ad ki, akkor nagy valószínűséggel kijelenthetjük, hogy a készülék működőképes. A hitelesítési garancia azonban még ilyen körülmények között sem ideális, ezért egy alaposabb elemzést javasolunk.

3. módszer: Multiméter használata

Amint az a módszer nevéből közvetlenül látható, a módszer egy speciális mérnöki eszköz használatát foglalja magában "Multiméter". Először is be kell szereznie egy ilyen mérőt, és meg kell tanulnia használatának alapjait.

A tapasztalt felhasználók körében a multimétert általában tesztelőnek nevezik.

Az összes vizsgálati utasítás végrehajtása után tekintse meg az előző módszert. Ezt követően, miután megbizonyosodott arról, hogy működik, és nyitott hozzáférést biztosít a fő tápkábelhez, folytathatja az aktív műveleteket.

1. Először meg kell találnia, hogy milyen típusú kábelt használ a számítógépe. Két típusuk van:

• 20 tűs;
• 24 tűs.

A számítást elvégezheti a tápegység műszaki adatainak elolvasásával vagy a fő csatlakozó érintkezőinek manuális megszámlálásával.

A vezeték típusától függően az ajánlott műveletek kissé eltérnek.

Készítsen egy kicsi, de meglehetősen megbízható vezetéket, amelyre szükség lesz bizonyos érintkezők bezárásához.

Ha 20 érintkezős tápcsatlakozót használ, a 14-es és 15-ös érintkezőket kábel segítségével kösse össze egymással.

Ha a tápegység 24 tűs csatlakozóval van felszerelve, le kell zárnia a 16-os és 17-es érintkezőket, szintén egy előzetesen előkészített vezeték segítségével.

Miután mindent pontosan az utasításoknak megfelelően végzett, csatlakoztassa a tápegységet a hálózathoz.

Ugyanakkor ügyeljen arra, hogy mire csatlakoztatja a tápegységet a hálózathoz, semmi sem metszi a vezetéket, vagy inkább annak szigeteletlen végeit.

Ne felejts el kézvédőt használni!

A korábbi módszerhez hasonlóan a tápellátás után előfordulhat, hogy a tápegység nem indul el, ami közvetlenül jelzi a hibás működést. Ha a hűtő működik, tesztelő segítségével folytathatja a részletesebb diagnosztikát.

Minden megadott érték kerekített szám, mivel bizonyos körülmények miatt kisebb eltérések még előfordulhatnak.

Utasításaink végrehajtása után győződjön meg arról, hogy a kapott adatok megfelelnek a feszültségszint szabványnak. Ha jelentős eltéréseket észlel, a tápegység részben hibásnak tekinthető.

Az alaplap feszültségszintje független a PSU modelltől.

Mivel maga a tápegység a személyi számítógép meglehetősen összetett eleme, a legjobb, ha szakemberhez fordul a javításhoz. Ez különösen igaz azokra a felhasználókra, akik még nem ismerik az elektromos készülékek kezelését.

A fentieken kívül a multiméter jól jöhet a laptop hálózati adapterének ellenőrzésekor. És bár az ilyen típusú tápegységek meghibásodása ritka, továbbra is találhat problémákat, különösen akkor, ha a laptopot meglehetősen zord körülmények között használja.

A laptop modell egyáltalán nem befolyásolja a betáplált áram szintjét.

Ha ezek a mutatók hiányoznak, újra alaposan meg kell vizsgálnia a hálózati kábelt, amint azt az első módszernél is mondtuk. Ha nincsenek látható hibák, csak az adapter teljes cseréje segíthet.

4. módszer: Tápegység-tesztelő használata

Ebben az esetben az elemzéshez egy speciális eszközre lesz szüksége, amelyet a tápegység tesztelésére terveztek. Egy ilyen eszköznek köszönhetően csatlakoztathatja a PC-komponensek érintkezőit, és megkaphatja az eredményeket.

Egy ilyen teszter költsége általában valamivel alacsonyabb, mint egy teljes értékű multiméteré.

Felhívjuk figyelmét, hogy maga a készülék jelentősen eltérhet az általunk bemutatotttól. És bár a tápegység-tesztelők különböző megjelenésű modellekben kaphatók, a működési elv mindig ugyanaz.

1. A nehézségek elkerülése érdekében olvassa el a használt mérő műszaki adatait.



2. Csatlakoztassa a tápegység megfelelő vezetékét a házon lévő 24 tűs csatlakozóhoz.



3. Személyes preferenciáitól függően csatlakoztasson más érintkezőket a tokon lévő speciális csatlakozókhoz.



4. Molex csatlakozó használata javasolt.



Célszerű a merevlemezről is feszültséget adni a SATA II interfész segítségével.

5. Használja a mérőeszköz bekapcsológombját a tápegység teljesítménymutatóinak mérésére.



Lehet, hogy röviden meg kell nyomnia a gombot.

6. A végeredmény az eszköz képernyőjén jelenik meg.



7. Csak három fő mutató van:

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

Ha a végső mérési eredmények alacsonyabbak vagy magasabbak a szokásosnál, amint azt korábban jeleztük, a tápegység azonnali javítást vagy cserét igényel.

5. módszer: Rendszereszközök használata

Beleértve azokat az eseteket is, amikor a tápegység továbbra is működőképes, és lehetővé teszi a számítógép nehézségek nélküli elindítását, a rendszereszközök segítségével diagnosztizálhatja a hibákat. Kérjük, vegye figyelembe, hogy az ellenőrzés csak akkor kötelező, ha a számítógép működésében nyilvánvaló problémák vannak, például spontán be- vagy kikapcsolása.

A figyelmükbe ajánlunk cikk leírja a tápegységek tesztelésére használt módszertant - eddig a leírás egyes részei szétszórva voltak a tápegységek tesztelésével foglalkozó cikkekben, ami nem túl kényelmes azok számára, akik gyorsan szeretnének megismerkedni jelenlegi állapotán alapuló módszertannal.

Ez az anyag a módszertan fejlődésével és javulásával frissül, ezért előfordulhat, hogy a benne szereplő módszerek egy része nem használható régi cikkeinkben a tápegység tesztekkel - ez csak azt jelenti, hogy a módszert a megfelelő cikk megjelenése után fejlesztették ki. A cikk végén a módosítások listáját találja.

A cikk egyértelműen három részre osztható: az elsőben röviden felsoroljuk az általunk ellenőrzött blokkparamétereket és ezeknek az ellenőrzéseknek a feltételeit, valamint elmagyarázzuk ezen paraméterek műszaki jelentését. A 2. részben megemlítünk néhány kifejezést, amelyeket a blokkgyártók gyakran használnak marketing célokra, és elmagyarázzuk őket. A harmadik rész azok számára lesz érdekes, akik szeretnének részletesebben megismerkedni a tápegységek tesztelésére szolgáló standunk felépítésének és működésének műszaki jellemzőivel.

Az alábbiakban ismertetett módszertan kidolgozása során számunkra az irányadó és iránymutató dokumentum volt a standard , amelynek legújabb verziója a FormFactors.org oldalon található. Jelenleg egy általánosabb ún. dokumentum szerves részeként szerepel Tápegység tervezési útmutató az asztali platformok alaktényezőihez, amely nemcsak ATX, hanem más formátumok (CFX, TFX, SFX stb.) blokkjait is leírja. Bár a PSDG formálisan nem kötelező szabvány minden tápegység-gyártó számára, eleve úgy gondoljuk, hogy hacsak a számítógép tápegységére nincs kifejezetten utalva (vagyis olyan egységről van szó, amely rendszeres kiskereskedelmi forgalomban van és általános használatra szánják, és nem egy adott gyártótól származó számítógépes modell), meg kell felelnie a PSDG követelményeinek.

Az egyes tápegység-modellek vizsgálati eredményeit megtekintheti katalógusunkban: " A tesztelt tápegységek katalógusa".

A tápegység szemrevételezése

Természetesen a tesztelés első szakasza a blokk szemrevételezése. Az esztétikai élvezet (vagy éppen ellenkezőleg, csalódás) mellett számos érdekes mutatót ad a termék minőségére vonatkozóan.

Az első természetesen az ügy minősége. Fémvastagság, merevség, összeszerelési jellemzők (például a karosszéria vékonyacélból készülhet, de a megszokott négy helyett hét-nyolc csavarral rögzíthető), a blokk festésének minősége...

Másodszor, a belső telepítés minősége. A laboratóriumunkon áthaladó összes tápegységet feltétlenül kinyitjuk, belül megvizsgáljuk és fényképezzük. Nem koncentrálunk az apró részletekre, és nem soroljuk fel a blokkban található összes részt a megnevezésükkel együtt - ez természetesen tudományos megjelenést adna a cikkeknek, de a gyakorlatban a legtöbb esetben teljesen értelmetlen. Ha azonban egy blokk valamilyen általánosságban viszonylag nem szabványos séma szerint készül, megpróbáljuk általánosságban leírni, valamint elmagyarázni, hogy a blokktervezők miért választhattak ilyen sémát. És persze ha komolyabb kidolgozási minőségi hibákat észlelünk - például hanyag forrasztást - mindenképpen megemlítjük.

Harmadszor, a blokk útlevélparaméterei. A mondjuk olcsó termékek esetében sokszor ezek alapján lehet valamilyen következtetést levonni a minőségre - például ha a címkén feltüntetett egység összteljesítménye egyértelműen nagyobbnak bizonyul, mint a az ott feltüntetett áramok és feszültségek szorzatai.


Természetesen felsoroljuk a készüléken elérhető kábeleket és csatlakozókat is, és feltüntetjük azok hosszát is. Ez utóbbit összegként írjuk le, amelyben az első szám egyenlő a tápegység és az első csatlakozó távolságával, a második szám egyenlő az első és a második csatlakozó távolságával, és így tovább. A fenti ábrán látható kábelnél a bejegyzés így fog kinézni: „kivehető kábel három tápcsatlakozóval SATA merevlemezekhez, hossza 60+15+15 cm.”

Teljes teljesítményű működés

A legintuitívabb és ezért a felhasználók körében legnépszerűbb jellemző a tápegység teljes teljesítménye. Az egységcímke az úgynevezett hosszú távú teljesítményt jelöli, vagyis azt a teljesítményt, amellyel az egység korlátlan ideig tud működni. Néha a csúcsteljesítmény is megjelenik mellette - általában az egység legfeljebb egy percig képes működni vele. Egyes nem túl lelkiismeretes gyártók vagy csak a csúcsteljesítményt, vagy a hosszú távú teljesítményt jelzik, de csak szobahőmérsékleten - ennek megfelelően, ha valódi számítógépen dolgozik, ahol a levegő hőmérséklete magasabb, mint a szobahőmérséklet, az ilyen tápegység megengedett teljesítménye alacsonyabb. Az ajánlások szerint ATX 12V tápegység tervezési útmutató, amely a számítógépes tápegységek működésének alapvető dokumentuma, az egységnek a rajta feltüntetett terhelési teljesítménnyel kell működnie 50 °C-os levegőhőmérsékletig - és egyes gyártók kifejezetten megemlítik ezt a hőmérsékletet az eltérések elkerülése érdekében.

Tesztjeink során viszont enyhe körülmények között - szobahőmérsékleten, kb. 22...25 °C-on - teszteljük az egység teljes teljesítményen történő működését. Az egység a megengedett legnagyobb terheléssel legalább fél órán keresztül üzemel, ha ezalatt nem történik vele semmilyen esemény, a teszt sikeresen teljesítettnek minősül.

Jelenleg telepítésünk lehetővé teszi akár 1350 W teljesítményű egységek teljes terhelését.

Keresztterhelési jellemzők

Annak ellenére, hogy a számítógép tápegysége egyszerre több különböző feszültség forrása, a főbbek +12 V, +5 V, +3,3 V, a legtöbb modellben van egy közös stabilizátor az első két feszültséghez. Munkájában a két szabályozott feszültség közötti számtani átlagra összpontosít - ezt a sémát "csoportstabilizációnak" nevezik.

Ennek a kialakításnak mind a hátrányai, mind az előnyei nyilvánvalóak: egyrészt a költségcsökkentés, másrészt a feszültségek egymástól való függése. Tegyük fel, hogy ha növeljük a +12 V-os busz terhelését, akkor a megfelelő feszültség lecsökken, és az egység stabilizátora megpróbálja az előző szintre "húzni" - de mivel egyidejűleg stabilizálja a +5 V-ot, növelik. mindkét feszültség. A stabilizátor akkor tekinti korrigáltnak a helyzetet, ha mindkét feszültség átlagos eltérése a névleges értéktől nulla - de ebben a helyzetben ez azt jelenti, hogy a +12 V feszültség valamivel alacsonyabb lesz a névlegesnél, és +5 V valamivel magasabb lesz; ha az elsőt emeljük, akkor a második azonnal növekszik, ha leengedjük a másodikat, az első is csökken.

Természetesen a blokkfejlesztők tesznek némi erőfeszítést ennek a problémának a mérséklésére – hatékonyságukat legkönnyebben az úgynevezett keresztterhelési jellemzők grafikonjaival (rövidítve CLO) lehet értékelni.

Példa a KNH menetrendjére

A grafikon vízszintes tengelye a vizsgált egység +12 V-os buszának terhelését mutatja (ha több ilyen feszültségű vezeték van, akkor az ezekre eső teljes terhelést), a függőleges tengely pedig a +5 V-os teljes terhelést mutatja. Ennek megfelelően a grafikon egy-egy pontja megfelel egy bizonyos blokkterhelési egyensúlynak ezen buszok között. A nagyobb áttekinthetőség érdekében a KNH grafikonokon nemcsak azt a zónát ábrázoljuk, amelyben az egység kimeneti terhelése nem haladja meg a megengedett határértékeket, hanem különböző színekkel jelezzük a névlegestől való eltérésüket - zöldtől (1% alatti eltérés) piros (4-5 %-os eltérés). Az 5%-nál nagyobb eltérés elfogadhatatlan.

Tegyük fel, hogy a fenti grafikonon azt látjuk, hogy a vizsgált egység +12 V feszültsége (kifejezetten erre épült) jól tartja magát, a grafikon jelentős része zölddel van kitöltve - és csak erős kiegyensúlyozatlanság mellett. a +5 V és a +3 busz felé terhel, a 3 V pirosra megy.

Ráadásul a grafikon bal, alsó és jobb oldalán a blokk megengedett legkisebb és legnagyobb terhelése korlátozza - de az egyenetlen felső él az 5 százalékos határt meghaladó feszültségek miatt van. A szabvány szerint a tápegység ebben a terhelési tartományban már nem használható rendeltetésszerűen.

A tipikus terhelések területe a KNH grafikonon

Természetesen az is nagyon fontos, hogy a grafikon melyik területén tér el jobban a feszültség a névleges értéktől. A fenti képen a modern számítógépekre jellemző fogyasztási terület be van árnyékolva - minden legerősebb alkatrészük (videokártya, processzor...) mostantól a +12 V-os buszról táplálkozik, így a terhelés megnő. nagyon nagy lehet. Ám a +5 V-os és +3,3 V-os buszokon valójában csak merevlemezek és alaplapelemek maradnak, így ezek fogyasztása nagyon ritkán haladja meg a több tíz wattot még a modern mércével mérve is nagyon erős számítógépekben.

Ha összehasonlítjuk a két blokk fenti grafikonját, jól látható, hogy az első a modern számítógépek számára jelentéktelen területen pirosra vált, a második viszont sajnos ennek az ellenkezője. Ezért, bár általában mindkét blokk hasonló eredményeket mutatott a teljes terhelési tartományban, a gyakorlatban az első lesz előnyösebb.

Mivel a teszt során a tápegység mindhárom fő buszát - +12 V, +5 V és +3,3 V - monitorozzuk, ezért a cikkekben szereplő tápegységeket animált három képkockás kép formájában mutatjuk be, minden egyes képkockát amely megfelel az egyik említett gumiabroncs feszültségeltérésének

Az utóbbi időben egyre inkább elterjedtek a kimeneti feszültségek független stabilizálásával rendelkező tápegységek is, amelyekben a klasszikus áramkört további stabilizátorokkal egészítik ki az úgynevezett telíthető magáramkör szerint. Az ilyen blokkok lényegesen alacsonyabb korrelációt mutatnak a kimeneti feszültségek között - általában a KNH-grafikonok zöld színűek.

A ventilátor sebessége és a hőmérséklet emelkedése

Az egység hűtési rendszerének hatásfoka két szemszögből - a zaj és a fűtés szempontjából - mérlegelhető. Nyilvánvalóan mindkét ponton nagyon problémás a jó teljesítmény elérése: jó hűtés érhető el erősebb ventilátor beépítésével, de akkor veszítünk a zajból - és fordítva.

A blokk hűtési hatékonyságának értékeléséhez lépésről lépésre módosítjuk a terhelését 50 W-ról a maximálisan megengedettre, minden szakaszban 20...30 percet adva a blokknak a felmelegedésre - ezalatt a hőmérséklete eléri az állandó szintet. Bemelegítés után Velleman DTO2234 optikai fordulatszámmérővel megmérjük az egység ventilátorának forgási sebességét, Fluke 54 II kétcsatornás digitális hőmérővel pedig a készülékbe belépő hideg levegő és az azt elhagyó felmelegített levegő hőmérsékletkülönbségét. mért.
Természetesen ideális esetben mindkét számnak minimálisnak kell lennie. Ha a hőmérséklet és a ventilátor fordulatszáma is magas, ez azt jelzi, hogy a hűtőrendszer rosszul van megtervezve.

Természetesen minden modern egység állítható ventilátorsebességgel rendelkezik - a gyakorlatban azonban a kezdeti sebesség nagymértékben változhat (vagyis a sebesség minimális terhelésnél; ez nagyon fontos, mivel meghatározza az egység zaját olyan pillanatokban, amikor a számítógép nincs feltöltve semmivel - ezért a ventilátorok videokártyái és a processzor minimális sebességgel forognak), valamint a sebesség és a terhelés grafikonja. Például az alacsonyabb árkategóriájú tápegységekben gyakran egyetlen termisztorral szabályozzák a ventilátor fordulatszámát minden további áramkör nélkül - ebben az esetben a fordulatszám csak 10...15%-kal változhat, amit nehéz kiegyenlíteni. híváskorrekció.

Sok tápegység gyártó vagy a zajszintet decibelben vagy a ventilátor fordulatszámát rpm-ben adja meg. Mindkettőhöz gyakran ügyes marketingfogás társul – a zajt és a sebességet 18 °C-os hőmérsékleten mérik. Az így kapott figura általában nagyon szép (például 16 dBA zajszint), de semmi értelme nincs - egy igazi számítógépben 10...15 °C-kal magasabb lesz a levegő hőmérséklete. Egy másik trükk, amellyel találkoztunk, hogy egy két különböző típusú ventilátorral rendelkező egységnél csak a lassabb jellemzőit jeleztük.

Kimeneti feszültség hullámzása

A kapcsolóüzemű tápegység működési elve - és minden számítástechnikai egység kapcsoló - azon alapul, hogy egy lecsökkentő teljesítménytranszformátort a táphálózat váltóáramának frekvenciájánál lényegesen nagyobb frekvencián üzemeltetik, ami lehetővé teszi. hogy ennek a transzformátornak a méreteit sokszorosára csökkentsük.

Az egység bemenetén lévő váltakozó hálózati feszültséget (országtól függően 50 vagy 60 Hz-es frekvenciával) egyenirányítják és simítják, majd egy tranzisztoros kapcsolóra táplálják, amely az egyenfeszültséget váltakozó feszültséggé alakítja vissza, de három nagyságrenddel magasabb frekvenciával - 60 és 120 kHz között, a tápegység típusától függően. Ezt a feszültséget egy nagyfrekvenciás transzformátor táplálja, amely lecsökkenti a szükséges értékekre (12 V, 5 V...), majd ismét kiegyenesíti és simítja. Ideális esetben az egység kimeneti feszültségének szigorúan állandónak kell lennie - de a valóságban természetesen lehetetlen teljesen kisimítani a váltakozó nagyfrekvenciás áramot. Alapértelmezett előírja, hogy a tápegységek kimeneti feszültségeinek maradék hullámosságának tartománya (távolság a minimumtól a maximumig) maximális terhelés mellett ne haladja meg az 50 mV-ot a +5 V-os és a +3,3 V-os buszoknál, valamint a 120 mV-ot a +12 V-os busznál.

Az egység tesztelésekor Velleman PCSU1000 kétcsatornás oszcilloszkóppal oszcillogramokat veszünk a fő kimeneti feszültségeiről maximális terhelés mellett, és általános grafikon formájában mutatjuk be:

A felső vonal a +5 V-os busznak felel meg, a középső vonal - +12 V, az alsó - +3,3 V. A fenti képen a kényelem kedvéért a jobb oldalon jól láthatóak a megengedett hullámossági értékek: mint látható, ebben a tápban a +12 V-os busz elfér, könnyen beilleszthető, a +5 V-os nehézkes, a +3,3 V-os busz pedig egyáltalán nem. Az utolsó feszültség oszcillogramján a magas keskeny csúcsok azt jelzik, hogy az egység nem tud megbirkózni a legmagasabb frekvenciájú zaj szűrésével - ez általában a nem kellően jó elektrolit kondenzátorok használatának következménye, amelyek hatékonysága a frekvencia növekedésével jelentősen csökken. .

A gyakorlatban, ha a tápegység hullámzási tartománya meghaladja a megengedett határértékeket, az negatívan befolyásolhatja a számítógép stabilitását, és interferenciát is okozhat a hangkártyákkal és hasonló berendezésekkel.

Hatékonyság

Ha fentebb csak a tápegység kimeneti paramétereit vettük figyelembe, akkor a hatásfok mérésénél már annak bemeneti paramétereit is figyelembe veszik - az ellátó hálózatról kapott teljesítmény hány százalékát alakítja át az egység a terhelésnek szolgáltatott teljesítményre. A különbség természetesen magának a blokknak a haszontalan fűtésében van.

Az ATX12V 2.2 szabvány jelenlegi verziója alulról szab határt az egység hatékonyságának: névleges terhelésnél minimum 72%, maximum 70%, kis terhelésnél 65%. Ezen kívül ott vannak a szabvány által javasolt számok (80%-os hatásfok névleges terhelésnél), valamint a „80+Plus” önkéntes tanúsítási program, amely szerint a tápegységnek minden esetben legalább 80%-os hatásfokkal kell rendelkeznie. terhelés 20%-ról a megengedett legnagyobbra. Az Energy Star tanúsítási program új 4.0-s verziója ugyanazokat a követelményeket tartalmazza, mint a 80+Plus.

A gyakorlatban az áramellátás hatásfoka a hálózati feszültségtől függ: minél nagyobb, annál jobb a hatásfok; a 110 V-os és 220 V-os hálózatok hatásfokának különbsége körülbelül 2%. Ezen túlmenően, az alkatrészparaméterek eltéréséből adódó hatásfokkülönbség ugyanazon modell különböző egységei között 1...2% is lehet.

Teszteink során kis lépésekben 50 W-ról a lehető legnagyobbra változtatjuk az egység terhelését és minden lépésnél rövid bemelegítés után mérjük az egység által a hálózatról felvett teljesítményt - a terhelés arányát. teljesítmény és a hálózat által fogyasztott teljesítmény adja a hatékonyságot. Az eredmény az egység terhelésétől függő hatékonysági grafikon.

Általános szabály, hogy a kapcsolóüzemű tápegységek hatásfoka a terhelés növekedésével gyorsan növekszik, eléri a maximumot, majd lassan csökken. Ez a nemlinearitás érdekes következménnyel jár: a hatékonyság szempontjából általában valamivel kifizetődőbb olyan egységet vásárolni, amelynek névleges teljesítménye megfelel a terhelési teljesítménynek. Ha egy nagy teljesítménytartalékkal rendelkező blokkot vesz, akkor egy kis terhelés a grafikon azon területére esik, ahol a hatásfok még nem maximális (például egy 200 wattos terhelés a 730-as grafikonon). watt blokk fent látható).

Teljesítménytényező

Mint tudják, a váltakozó áramú hálózatban kétféle teljesítményt lehet figyelembe venni: aktív és meddő. Meddő teljesítmény két esetben fordul elő - vagy ha a fázisban lévő terhelési áram nem esik egybe a hálózati feszültséggel (vagyis a terhelés induktív vagy kapacitív jellegű), vagy ha a terhelés nemlineáris. A számítógép tápegysége egy egyértelmű második eset - ha nem tesznek további intézkedéseket, akkor rövid, magas impulzusok formájában fogyaszt áramot a hálózatból, amelyek egybeesnek a maximális hálózati feszültséggel.

Tulajdonképpen az a probléma, hogy ha a blokkban az aktív teljesítményt teljes egészében munkává alakítjuk (ez alatt ez alatt mind a blokk által a terhelésnek szolgáltatott energiát, mind a saját fűtését értjük), akkor a meddőteljesítmény ténylegesen nem kerül felhasználásra. egyáltalán - teljesen visszakerül a hálózatba. Úgymond csak ide-oda járkál az erőmű és a blokk között. De az őket összekötő vezetékeket nem fűti rosszabbul, mint az aktív teljesítmény... Ezért igyekeznek minél jobban megszabadulni a meddőteljesítménytől.

Az aktív PFC néven ismert áramkör a leghatékonyabb eszköz a meddőteljesítmény elnyomására. Lényegében ez egy impulzus-átalakító, amelyet úgy alakítottak ki, hogy pillanatnyi áramfelvétele egyenesen arányos a hálózat pillanatnyi feszültségével - vagyis speciálisan lineárisra készült, ezért csak aktív energiát fogyaszt. Az A-PFC kimenetéről a tápegység impulzusátalakítójára jut a feszültség, amelyik korábban a nemlinearitásával reaktív terhelést hozott létre - de mivel ez most állandó feszültség, a második konverter linearitása. többé nem játszik szerepet; megbízhatóan le van választva az áramellátó hálózatról és már nem tudja befolyásolni.

A meddőteljesítmény relatív értékének becsléséhez olyan fogalmat használnak, mint a teljesítménytényező - ez az aktív teljesítmény aránya az aktív és meddő teljesítmények összegéhez (ezt az összeget gyakran teljes teljesítménynek is nevezik). Hagyományos tápban körülbelül 0,65, A-PFC-vel pedig 0,97...0,99 körül van, vagyis az A-PFC használata majdnem nullára csökkenti a meddőteljesítményt.

A felhasználók, sőt a véleményezők is gyakran összekeverik a teljesítménytényezőt a hatékonysággal – bár mindkettő leírja a tápegység hatékonyságát, ez nagyon súlyos hiba. A különbség az, hogy a teljesítménytényező azt írja le, hogy a tápegység váltóáramú hálózat felhasználása milyen hatásfokkal – a rajta áthaladó teljesítmény hány százalékát használja fel az egység a működéséhez, a hatásfok pedig a hálózatról felvett teljesítmény átalakítási hatékonysága. a terhelésnek biztosított teljesítmény. Egyáltalán nem kapcsolódnak egymáshoz, mert ahogy fentebb írtuk, a teljesítménytényező értékét meghatározó meddőteljesítmény egyszerűen nem alakul át semmivé az egységben, az „átalakítási hatásfok” fogalma nem kapcsolható össze. ezért nincs hatással a hatékonyságra.

Általánosságban elmondható, hogy az A-PFC nem a felhasználó, hanem az energiacégek számára előnyös, mivel több mint harmadával csökkenti a számítógép tápegysége által az energiarendszerre háruló terhelést – és ha minden asztalon van számítógép, ez nagyon észrevehető számokká alakul. Ugyanakkor az átlagos otthoni felhasználó számára gyakorlatilag nincs különbség, hogy a tápegysége tartalmaz-e A-PFC-t vagy sem, még az áramfizetés szempontjából sem - a háztartási árammérők legalábbis egyelőre csak az aktívakat veszik figyelembe. erő. Ennek ellenére a gyártók állításai arról, hogy az A-PFC hogyan segíti a számítógépet, nem más, mint közönséges marketingzaj.

Az A-PFC egyik mellékes előnye, hogy könnyen megtervezhető, hogy a teljes 90-260 V-os feszültségtartományban működjön, így olyan univerzális tápegység keletkezik, amely bármilyen hálózaton működik kézi feszültségváltás nélkül. Ezen túlmenően, ha a hálózati feszültségkapcsolókkal ellátott egységek két tartományban működhetnek - 90...130 V és 180...260 V, de nem üzemeltethetők 130 és 180 V között, akkor az A-PFC-vel ellátott egység mindenre kiterjed. ezek a feszültségek a maguk teljességében. Ennek eredményeként, ha valamilyen okból kénytelen dolgozni instabil tápellátás körülményei között, amely gyakran 180 V alá esik, akkor az A-PFC-vel ellátott egység vagy lehetővé teszi, hogy teljesen UPS nélkül működjön, vagy jelentősen megnöveli a szolgáltatást. akkumulátorának élettartama.

Maga az A-PFC azonban még nem garantálja a teljes feszültségtartományban való működést - csak 180...260 V tartományra tervezhető. Ez néha előfordul az Európába szánt készülékeknél, mivel a teljes Az A-PFC tartomány lehetővé teszi a költségek kismértékű csökkentését.

Az aktív PFC-k mellett a passzívak is megtalálhatók a blokkokban. A teljesítménytényező-korrekció legegyszerűbb módszerét képviselik - csak egy nagy induktor, amely sorba van kapcsolva a tápegységgel. Induktivitása miatt kissé kisimítja az egység által fogyasztott áramimpulzusokat, ezáltal csökkenti a nemlinearitás mértékét. A P-PFC hatása nagyon kicsi - a teljesítménytényező 0,65-ről 0,7...0,75-re nő, de ha az A-PFC telepítése az egység nagyfeszültségű áramköreinek komoly módosítását igényli, akkor a P-PFC a legkisebb nehézség nélkül hozzáadható bármely meglévő tápegységhez.

Teszteink során az egység teljesítménytényezőjét a hatékonysággal azonos sémával határozzuk meg - fokozatosan növelve a terhelési teljesítményt 50 W-ról a maximálisan megengedettre. A kapott adatokat ugyanazon a grafikonon mutatjuk be, mint a hatékonyságot.

Tandem munka UPS-sel

Sajnos a fent leírt A-PFC-nek nemcsak előnyei vannak, hanem egy hátránya is - egyes megvalósításai nem működnek normálisan szünetmentes tápegységekkel. Abban a pillanatban, amikor a szünetmentes tápegység akkumulátorra vált, az ilyen A-PFC-k hirtelen megnövelik a fogyasztásukat, aminek következtében az UPS túlterhelésvédelme működésbe lép, és egyszerűen kikapcsol.

Az A-PFC implementáció megfelelőségének értékeléséhez minden egyes egységben egy APC SmartUPS SC 620VA UPS-hez csatlakoztatjuk, és két üzemmódban ellenőrizzük azok működését - először hálózatról táplálva, majd akkumulátorra váltáskor. Mindkét esetben az egység terhelési teljesítménye fokozatosan növekszik mindaddig, amíg az UPS túlterhelésjelzője ki nem kapcsol.

Ha ez a tápegység kompatibilis egy UPS-sel, akkor az egység megengedett terhelési teljesítménye hálózatról táplálva általában 340...380 W, akkumulátorra váltáskor pedig valamivel kevesebb, körülbelül 320...340 W. Sőt, ha az akkumulátorra váltáskor a teljesítmény nagyobb volt, az UPS bekapcsolja a túlterhelés jelzőt, de nem kapcsol ki.

Ha az egységnél a fenti probléma jelentkezik, akkor a maximális teljesítmény, amelyen az UPS vállalja, hogy akkumulátorokon dolgozzon vele, észrevehetően 300 W alá csökken, és ha ezt túllépi, az UPS teljesen kikapcsol, akár az akkumulátorra váltás pillanatában, vagy öt-tíz másodperc múlva . Ha UPS beszerzését tervezi, jobb, ha nem vásárol ilyen egységet.

Szerencsére az utóbbi időben egyre kevesebb olyan egység van, amely nem kompatibilis az UPS-sel. Például, ha az FSP csoport PLN/PFN sorozatának blokkjainál voltak ilyen problémák, akkor a következő GLN/HLN sorozatban ezeket teljesen kijavították.

Ha már rendelkezik egy olyan egységgel, amely nem tud normálisan működni egy UPS-sel, akkor két lehetőség van (az egység módosítása mellett, ami jó elektronikai ismereteket igényel) – cserélje ki az egységet vagy az UPS-t. Az első általában olcsóbb, mivel egy UPS-t legalább nagyon nagy teljesítménytartalékkal, vagy akár online típussal kell vásárolni, ami enyhén szólva nem olcsó és semmilyen módon nem indokolt. otthon.

Marketingzaj

A tesztek során ellenőrizhető és ellenőrizendő műszaki jellemzők mellett a gyártók gyakran előszeretettel látják el a tápegységeket, amelyeken sok szép felirat olvasható a bennük alkalmazott technológiákról. Ugyanakkor jelentésük néha torz, néha triviális, néha ezek a technológiák általában csak a blokk belső áramkörének jellemzőire vonatkoznak, és nem befolyásolják a „külső” paramétereket, hanem gyárthatósági vagy költséges okokból használják őket. Más szóval, a szép címkék gyakran puszta marketing zajok, és fehér zajok, amelyek nem tartalmaznak értékes információkat. A legtöbb ilyen állítást nem sok értelme van kísérletileg tesztelni, de az alábbiakban megpróbáljuk felsorolni a főbb és leggyakoribbakat, hogy olvasóink jobban megértsék, mivel is foglalkoznak. Ha úgy gondolja, hogy a jellemző pontok közül bármelyiket kihagytuk, ne habozzon elmondani nekünk, mindenképpen kiegészítjük a cikket.

Kettős +12V kimeneti áramkör

Régen a tápegységekben a kimeneti feszültségek - +5 V, +12 V, +3,3 V és néhány negatív feszültséghez egy busz volt, és az egyes buszok maximális teljesítménye nem haladta meg a 150-et. 0,200 W, és csak néhány különösen erős szerveregységben érhette el az öt voltos busz terhelése az 50 A-t, azaz a 250 W-ot. A helyzet azonban idővel megváltozott - a számítógépek által fogyasztott teljes energia folyamatosan nőtt, és a buszok közötti megoszlása ​​+12 V felé tolódott el.

Az ATX12V 1.3 szabványban az ajánlott +12 V buszáram elérte a 18 A-t... és itt kezdődtek a problémák. Nem, nem az áramerősség növelésével, azzal nem volt különösebb probléma, hanem a biztonsággal. Az a helyzet, hogy az EN-60950 szabvány szerint a felhasználó által szabadon elérhető csatlakozókon a maximális teljesítmény nem haladhatja meg a 240 VA-t – vélhetően rövidzárlat vagy berendezés meghibásodása esetén a nagy teljesítmények nagy valószínűséggel különböző kellemetlen következmények, például tűz. A 12 voltos buszon ez a teljesítmény 20 A áramerősséggel érhető el, miközben a tápegység kimeneti csatlakozói nyilvánvalóan a felhasználó számára szabadon hozzáférhetőnek tekinthetők.

Ennek eredményeként, amikor a megengedett terhelési áramot tovább kellett növelni +12 V-tal, az ATX12V szabvány fejlesztői (azaz az Intel) úgy döntöttek, hogy ezt a buszt több részre osztják, mindegyik 18 A áramerősséggel (a különbség 2 A-t kis árrésként szerepeltették). Pusztán biztonsági okokból nincs más oka ennek a döntésnek. Ennek azonnali következménye, hogy a tápegységnek tulajdonképpen egyáltalán nem kell egy +12V-os sínnél többnek lennie – csak akkor kell kioldania a védelmet, ha valamelyik 12V-os csatlakozóját 18A-nál nagyobb árammal próbálja terhelni. Ez minden. Ennek legegyszerűbb módja a tápegységen belüli több sönt felszerelése, amelyek mindegyike a saját csatlakozócsoportjához csatlakozik. Ha az egyik söntön áthaladó áram meghaladja a 18 A-t, a védelem működésbe lép. Ennek eredményeként egyrészt a csatlakozók teljesítménye külön-külön nem haladhatja meg a 18 A * 12 V = 216 VA értéket, másrészt a különböző csatlakozókról levett teljes teljesítmény nagyobb lehet, mint ez az érték. És a farkasok meg vannak etetve, és a juhok biztonságban vannak.

Ezért - valójában - két, három vagy négy +12 V-os sínes tápegység gyakorlatilag nem található a természetben. Egyszerűen azért, mert nem szükséges – minek rakni egy csomó kiegészítő alkatrészt a blokkba, ahol már így is elég szűk, amikor meg lehet boldogulni pár sönttel és egy egyszerű mikroáramkörrel, ami vezérli rajtuk a feszültséget (és mivel tudjuk, a söntök ellenállása, akkor a feszültség azonnal és egyértelműen utal a söntben átfolyó áram nagyságára)?

A tápegység-gyártók marketing osztályai azonban nem hagyhatták figyelmen kívül ezt az ajándékot - és most a tápegységek dobozain vannak olyan mondások, hogy két +12 V-os vezeték segít növelni a teljesítményt és a stabilitást. És ha három sor van...

De nem baj, ha csak erről van szó. A legújabb divatirányzat a tápegységek, amelyekben mintha megvan a vonalválasztás, de mintha nem. Mint ez? Nagyon egyszerű: amint az egyik vonalon az áram eléri a 18 A-t, a túlterhelés elleni védelem... kikapcsol. Ennek eredményeként egyrészt nem tűnik el a dobozból a „Triple 12V Rails a soha nem látott teljesítményért és stabilitásért” szent felirat, másrészt ugyanabban a betűtípusban mellé lehet rakni valami hülyeséget, amit ha szükséges, mindhárom sor egybeolvad. Hülyeség – mert, mint fentebb említettük, soha nem választották el őket. Az „új technológia” teljes mélységét technikai szempontból általában teljesen lehetetlen felfogni: valójában az egyik technológia hiányát egy másik jelenléteként próbálják bemutatni nekünk.

Az általunk eddig ismert esetek közül a Topower és a Seasonic cégek, illetve az egységeiket saját márkanév alatt árusító márkák az „önkapcsolás elleni védelem” tömegek népszerűsítése terén jegyeztek fel.

Rövidzárlat elleni védelem (SCP)

Blokk kimenet rövidzárlat elleni védelem. A dokumentum szerint kötelező ATX12V tápegység tervezési útmutató– ami azt jelenti, hogy minden olyan blokkban jelen van, amely azt állítja, hogy megfelel a szabványnak. Még azokat is, ahol nincs "SCP" felirat a dobozon.

Túlterhelés (túlterhelés) védelem (OPP)

Az egység túlterhelése elleni védelem az összes kimenet teljes teljesítménye alapján. Kötelező.

Túláramvédelem (OCP)

Túlterhelés (de még nem rövidzárlat) elleni védelem az egység bármely kimenetén külön-külön. Sok, de nem minden blokkon jelen van – és nem minden kimeneten. Nem kötelező.

Túlmelegedés elleni védelem (OTP)

Blokk túlmelegedés elleni védelem. Nem olyan gyakori és nem kötelező.

Túlfeszültség védelem (OVP)

Védelem a kimeneti feszültség túllépése ellen. Kötelező, de valójában az egység súlyos meghibásodása esetén tervezték - a védelem csak akkor lép működésbe, ha valamelyik kimeneti feszültség 20...25%-kal meghaladja a névleges értéket. Más szóval, ha az Ön készüléke 12 V helyett 13 V-ot termel, célszerű a lehető leggyorsabban cserélni, de a védelmének nem kell működnie, mert kritikusabb helyzetekre tervezték, amelyek a berendezés azonnali meghibásodásával fenyegetnek. csatlakoztatva az egységhez.

Feszültségcsökkenés elleni védelem (UVP)

Védelem a kimeneti feszültségek alábecslése ellen. Természetesen a túl alacsony feszültség, ellentétben a túl magas feszültséggel, nem vezet végzetes következményekhez a számítógép számára, de meghibásodásokat okozhat, például a merevlemez működésében. A védelem ismét akkor lép működésbe, ha a feszültség 20...25%-kal csökken.

Nylon hüvely

Puha fonott nylon csövek, amelyekben a tápegység kimeneti vezetékei el vannak rejtve - kissé megkönnyítik a vezetékek rendszeregységen belüli elhelyezését, megakadályozva, hogy összegabalyodjanak.

Sajnos sok gyártó átállt a kétségtelenül jó ötletről, hogy nejlon csöveket használjon a vastag műanyag csövekre, amelyeket gyakran árnyékolással és ultraibolya fényben világító festékréteggel egészítenek ki. Az izzó festék persze ízlés dolga, de a tápvezetékeknek nem kell jobban árnyékolni, mint egy halnak egy esernyőt. Ám a vastag csövek rugalmassá és rugalmatlanná teszik a kábeleket, ami nem csak a tokban való elhelyezést akadályozza meg, hanem egyszerűen veszélyt jelent a tápcsatlakozókra, amelyek jelentős erőt viselnek a hajlításnak ellenálló kábelektől.

Ezt gyakran állítólag a rendszeregység hűtésének javítása érdekében teszik – de biztosíthatom Önöket, hogy a tápvezetékek csövekbe való csomagolása nagyon csekély hatással van a házon belüli légáramlásra.

Kétmagos CPU támogatás

Valójában nem más, mint egy gyönyörű címke. A kétmagos processzorok nem igényelnek külön támogatást a tápegységtől.

SLI és CrossFire támogatás

Egy másik gyönyörű címke, amely megfelelő számú videokártya tápcsatlakozó jelenlétét jelzi, és azt a képességet, amely elegendőnek tekinthető az SLI rendszer táplálásához. Semmi több.

Előfordul, hogy a blokkgyártó kap valamilyen megfelelő tanúsítványt a videokártya gyártójától, de ez nem jelent mást, mint a csatlakozók fent említett elérhetőségét és a nagy teljesítményt - és ez utóbbi gyakran jelentősen meghaladja egy tipikus SLI vagy CrossFire rendszer igényeit. Hiszen a gyártónak valahogy meg kell indokolnia a vásárlókkal, hogy egy őrülten nagy teljesítményű blokkot kell vásárolni, miért ne tenné ezt úgy, hogy csak az „SLI Certified” címkét ragasztja rá?...

Ipari osztályú alkatrészek

Ismét egy gyönyörű címke! Az ipari minőségű alkatrészek általában olyan alkatrészeket jelentenek, amelyek széles hőmérsékleti tartományban működnek – de őszintén szólva, miért kell a tápegységbe olyan mikroáramkört helyezni, amely akár -45 °C hőmérsékleten is működhet, ha ez az egység továbbra sincs kitéve hideg?.

Néha az ipari alkatrészek olyan kondenzátorokat jelentenek, amelyeket 105 ° C-ig terjedő hőmérsékleten történő működésre terveztek, de itt általában minden banális: a tápegység kimeneti áramköreiben lévő kondenzátorok, amelyek önmagukban felmelegszenek, és még a forró fojtótekercsek mellett is találhatók. , mindig 105 °C maximális hőmérsékletre tervezték. Ellenkező esetben az élettartamuk túl rövidnek bizonyul (természetesen a tápegység hőmérséklete jóval alacsonyabb, mint 105 °C, de a probléma az, hogy Bármi A hőmérséklet emelkedése csökkenti a kondenzátorok élettartamát - de minél magasabb a kondenzátor maximális megengedett üzemi hőmérséklete, annál kisebb lesz a fűtés hatása az élettartamára).

A bemeneti nagyfeszültségű kondenzátorok gyakorlatilag környezeti hőmérsékleten működnek, így a valamivel olcsóbb, 85 fokos kondenzátorok használata semmilyen módon nem befolyásolja a tápegység élettartamát.

Fejlett kettős előre kapcsolású kialakítás

Szép, de teljesen érthetetlen szavakkal csalogatni a vásárlót a marketing részlegek kedvenc időtöltése.

Ebben az esetben a tápegység topológiájáról, vagyis az áramkör felépítésének általános elvéről beszélünk. Meglehetősen sokféle topológia létezik - így a tényleges kéttranzisztoros egyciklusú előremenő átalakító mellett a számítógépes egységekben megtalálhatók egytranzisztoros egyciklusú előre konverterek, valamint félhíd nyomó-átalakítók is. húzza előre az átalakítókat. Mindezek a kifejezések csak az elektronikai szakembereket érdeklik, az átlagfelhasználó számára lényegében semmit sem jelentenek.

A tápegység egy adott topológiájának megválasztását számos ok határozza meg - a szükséges jellemzőkkel rendelkező tranzisztorok választéka és ára (és a topológiától függően jelentősen eltérnek), transzformátorok, vezérlő mikroáramkörök... Például egy tranzisztoros előremenő verzió egyszerű és olcsó, de nagyfeszültségű tranzisztor és nagyfeszültségű diódák használatát igényli a blokk kimenetén, ezért csak olcsó kis teljesítményű blokkokban használják (a nagyfeszültségű diódák költsége és a nagy- teljesítménytranzisztorok túl magasak). A félhídos push-pull változat kicsit bonyolultabb, de a benne lévő tranzisztorokon feleannyi a feszültség... Általában elsősorban a szükséges alkatrészek elérhetőségén és költségén múlik. Például magabiztosan megjósolhatjuk, hogy előbb-utóbb a szinkron egyenirányítókat elkezdik használni a számítógépes tápegységek szekunder áramköreiben - ebben a technológiában nincs semmi különösebb újdonság, régóta ismert, csak túl drága és az általa nyújtott előnyök nem fedezik a költségeket.

Dupla transzformátor kialakítás

A nagy teljesítményű tápegységekben (általában kilowattról) található két teljesítménytranszformátor használata - az előző bekezdéshez hasonlóan - tisztán mérnöki megoldás, amely önmagában általában nem befolyásolja az egység jellemzőit. bármilyen észrevehető módon - egyszerűen bizonyos esetekben kényelmesebb a modern egységek jelentős teljesítményét két transzformátoron elosztani. Például, ha egy teljes teljesítményű transzformátort nem lehet benyomni az egység magassági méreteibe. Egyes gyártók azonban két transzformátoros topológiát mutatnak be, amely nagyobb stabilitást, megbízhatóságot stb. tesz lehetővé, ami nem teljesen igaz.

RoHS (veszélyes anyagok csökkentése)

Új uniós irányelv, amely 2006. július 1-től korlátozza számos veszélyes anyag használatát az elektronikai berendezésekben. Betiltották az ólmot, a higanyt, a kadmiumot, a hat vegyértékű krómot és a két bromidvegyületet - a tápegységeknél ez mindenekelőtt az ólommentes forraszanyagokra való átállást jelenti. Egyrészt természetesen mindannyian a környezetvédelemért és a nehézfémek ellen vagyunk – másrészt viszont az új anyagok használatára való hirtelen átállásnak nagyon kellemetlen következményei lehetnek a jövőben. Így sokan jól ismerik a Fujitsu MPG merevlemezekkel kapcsolatos történetet, amelyben a Cirrus Logic vezérlők súlyos meghibásodását az okozta, hogy a Sumitomo Bakelite új „környezetbarát” vegyületéből készült tokba csomagolták őket: a benne lévő alkatrészeket. hozzájárult a réz és az ezüst vándorlásához és a chip testen belüli sávok közötti jumperek kialakulásához, ami egy-két éves működés után a chip szinte garantált meghibásodásához vezetett. A kompozíció megszűnt, a sztori résztvevői egy rakás pert váltottak egymással, a merevlemezekkel együtt meghalt adatok tulajdonosai pedig csak nézhették, mi történik.

Használt berendezések

Természetesen a tápegység tesztelésekor az elsődleges szempont a működésének ellenőrzése különböző terhelési teljesítményeken, a maximumig. A különböző áttekintésekben a szerzők sokáig közönséges számítógépeket használtak erre a célra, amelyekbe a tesztelt egységet telepítették. Ennek a sémának két fő hátránya volt: egyrészt nem lehet rugalmasan szabályozni a blokkról fogyasztott teljesítményt, másrészt nehéz megfelelően terhelni a nagy teljesítménytartalékkal rendelkező blokkokat. A második probléma különösen az utóbbi években vált szembetűnővé, amikor a tápegységgyártók igazi versenyfutásba kezdtek a maximális teljesítményért, aminek következtében termékeik képességei messze meghaladták egy tipikus számítógép igényeit. Természetesen elmondhatjuk, hogy mivel egy számítógép nem igényel 500 W-nál nagyobb teljesítményt, nincs értelme nagyobb terhelésen tesztelni az egységeket - másrészt, mivel általában a nagyobb névleges teljesítményű termékeket kezdtük el tesztelni, furcsa lenne, legalább formálisan nem tesztelhető a teljesítményük a teljes megengedett terhelési tartományban.

Laboratóriumunkban a tápegységek teszteléséhez szoftveres vezérléssel állítható terhelést használunk. A rendszer az insulated gate field-effect tranzisztorok (MOSFET-ek) jól ismert tulajdonságára támaszkodik: a kapufeszültség függvényében korlátozzák a leeresztő-forrás áramkörön áthaladó áramot.

A fent látható az áramstabilizátor legegyszerűbb áramköre térhatású tranzisztoron: az áramkört +V kimeneti feszültségű tápegységhez csatlakoztatva és az R1 változó ellenállás gombját elforgatva megváltoztatjuk a feszültséget a tranzisztor kapuján. VT1, ezáltal megváltoztatja a rajta átfolyó I áramot - nulláról maximumra (a tranzisztor és/vagy a vizsgált tápegység jellemzői határozzák meg).

Egy ilyen séma azonban nem túl tökéletes: amikor a tranzisztor felmelegszik, jellemzői „lebegnek”, ami azt jelenti, hogy az I áram is megváltozik, bár a kapu vezérlőfeszültsége állandó marad. A probléma leküzdéséhez egy második R2 ellenállást és egy DA1 műveleti erősítőt kell hozzáadnia az áramkörhöz:

Amikor a tranzisztor be van kapcsolva, az I áram átfolyik a leeresztő áramkörén és az R2 ellenálláson. Utóbbi feszültsége az Ohm törvénye szerint egyenlő, U=R2*I. Az ellenállásról ez a feszültség a DA1 műveleti erősítő invertáló bemenetére jut; ugyanazon műveleti erősítő nem invertáló bemenete kapja az U1 vezérlőfeszültséget az R1 változó ellenállásról. Bármely műveleti erősítő tulajdonságai olyanok, hogy ilyen módon bekapcsolva megpróbálja a feszültséget a bemenetein azonos szinten tartani; ezt úgy teszi, hogy megváltoztatja a kimeneti feszültségét, amely a mi áramkörünkben a térhatású tranzisztor kapujához megy, és ennek megfelelően szabályozza a rajta átfolyó áramot.

Tegyük fel, hogy R2 ellenállás = 1 Ohm, és az R1 ellenállás feszültségét 1 V-ra állítjuk: ekkor az op-erősítő úgy változtatja a kimeneti feszültségét, hogy az R2 ellenállás is csökken 1 volttal - ennek megfelelően az I áram 1 V-ra lesz beállítva. / 1 Ohm = 1 A. Ha R1-et 2 V-os feszültségre állítjuk, a műveleti erősítő az I = 2 A áramerősség beállításával reagál, és így tovább. Ha az I áram és ennek megfelelően az R2 ellenálláson lévő feszültség a tranzisztor felmelegedése miatt megváltozik, a műveleti erősítő azonnal beállítja a kimeneti feszültségét, hogy visszaadja azokat.

Amint látható, kiváló szabályozott terhelést kaptunk, amely lehetővé teszi, hogy egy gomb elforgatásával zökkenőmentesen változtassa az áramerősséget a nulláról a maximumra, és a beállítást követően az értéke automatikusan megmarad a kívánt ideig, és ugyanakkor nagyon kompakt is. Egy ilyen séma természetesen egy nagyságrenddel kényelmesebb, mint a kis ellenállású ellenállások terjedelmes készlete, amely csoportokban van csatlakoztatva a vizsgált tápegységhez.

A tranzisztor által disszipált maximális teljesítményt a hőellenállása, a kristály maximális megengedett hőmérséklete és a fűtőtest hőmérséklete határozza meg, amelyre fel van szerelve. Telepítésünk International Rectifier IRFP264N tranzisztorokat (PDF, 168 kbyte) használ, amelyek megengedett kristályhőmérséklete 175 °C, kristály-hűtőborda hőellenállása 0,63 °C/W, és a telepítés hűtőrendszere lehetővé teszi a a tranzisztor alatti radiátor hőmérséklete 80 °C-on belül (igen, az ehhez szükséges ventilátorok elég zajosak...). Így az egy tranzisztor által disszipált maximális teljesítmény (175-80)/0,63 = 150 W. A szükséges teljesítmény eléréséhez több fent leírt terhelés párhuzamos csatlakoztatását alkalmazzák, amelyek vezérlőjelét ugyanabból a DAC-ból táplálják; Használhatunk két tranzisztor párhuzamos csatlakoztatását is egy műveleti erősítővel, ilyenkor a maximális teljesítmény disszipáció másfélszeresére nő egy tranzisztorhoz képest.

Már csak egy lépés van hátra a teljesen automatizált tesztpadig: cserélje ki a változtatható ellenállást egy számítógéppel vezérelt DAC-ra – és már programozottan is beállíthatjuk a terhelést. Több ilyen terhelés csatlakoztatásával egy többcsatornás DAC-hoz és azonnal egy többcsatornás ADC telepítésével, amely valós időben méri a vizsgált egység kimeneti feszültségeit, teljes értékű tesztrendszert kapunk a számítógép tápegységeinek tesztelésére a teljes felületen. a megengedett terhelések tartománya és ezek bármilyen kombinációja:

A fenti képen a tesztrendszerünk a jelenlegi formájában látható. A felső két radiátorblokkon, amelyeket nagy teljesítményű, szabványos 120x120x38 mm-es ventilátorok hűtenek, terhelési tranzisztorok vannak a 12 voltos csatornákhoz; egy szerényebb radiátor hűti a +5 V és +3,3 V csatornák terhelő tranzisztorait, a szürke blokkban pedig a vezérlő számítógép LPT portjához kábellel csatlakozik a fent említett DAC, ADC és a kapcsolódó elektronika. . 290x270x200 mm-es méreteivel akár 1350 W teljesítményű tápegységek tesztelését teszi lehetővé (+12 V buszon 1100 W-ig, +5 V és +3,3 V buszon 250 W-ig).

Az állvány vezérlésére és néhány teszt automatizálására egy speciális programot írtak, amelynek képernyőképe fent látható. Megengedi:

manuálisan állítsa be a terhelést mind a négy elérhető csatornán:

első csatorna +12 V, 0-tól 44 A-ig;
második csatorna +12 V, 0-tól 48 A-ig;
csatorna +5 V, 0-35 A;
csatorna +3,3 V, 0-tól 25 A-ig;

valós időben figyeli a vizsgált tápegység feszültségét a megadott buszokon;
automatikusan méri és ábrázolja a keresztterhelési jellemzőket (CLC) egy meghatározott tápegységhez;
automatikusan méri és ábrázolja az egység hatásfokát és teljesítménytényezőjét a terheléstől függően;
félautomata üzemmódban készítsen grafikonokat az egység ventilátorsebességeinek terheléstől való függésére;
kalibrálja a berendezést félautomata módban a legpontosabb eredmények elérése érdekében.

Különös értékű természetesen a KNH grafikonok automatikus felépítése: meg kell mérni az egység kimeneti feszültségét minden számára megengedett terheléskombinációra, ami nagyon nagy számú mérést jelent - egy ilyen vizsgálat manuális elvégzése megfelelő mennyiségű kitartást és többlet szabadidőt igényel. A program a benne bevitt blokk útlevél-jellemzői alapján térképet készít a számára megengedett terhelésekről, majd adott időközönként végigmegy rajta, minden lépésben méri a blokk által generált feszültségeket és ábrázolja grafikonon. ; a teljes folyamat 15-30 percig tart, az egység teljesítményétől és a mérési lépéstől függően - és ami a legfontosabb, nem igényel emberi beavatkozást.

Hatékonyság és teljesítménytényező mérések

Az egység hatásfokának és teljesítménytényezőjének mérésére kiegészítő berendezéseket alkalmaznak: a vizsgált egységet söntön keresztül 220 V-os hálózatra, a söntre pedig Velleman PCSU1000 oszcilloszkópot csatlakoztatnak. Ennek megfelelően a képernyőjén az egység által felvett áram oszcillogramját látjuk, ami azt jelenti, hogy ki tudjuk számítani a hálózatról fogyasztott teljesítményt, illetve a berendezésre szerelt terhelési teljesítmény ismeretében annak hatásfokát. A mérések teljesen automatikus üzemmódban zajlanak: a fent ismertetett PSUCheck program közvetlenül az oszcilloszkóp szoftverétől tudja fogadni az összes szükséges adatot, amely USB interfészen keresztül kapcsolódik a számítógéphez.

Az eredmény maximális pontosságának biztosítása érdekében az egység kimenő teljesítményét a feszültségingadozások figyelembevételével mérik: mondjuk, ha 10 A terhelés mellett a +12 V-os busz kimeneti feszültsége 11,7 V-ra csökken, akkor a megfelelő kifejezés a hatásfok kiszámításakor egyenlő lesz 10 A * 11,7 V = 117 W.

Velleman PCSU1000 oszcilloszkóp

Ugyanezt az oszcilloszkópot használják a tápegység kimeneti feszültségeinek hullámzási tartományának mérésére is. A mérések a +5 V, +12 V és +3,3 V buszokon az egység megengedett legnagyobb terhelésén történnek, az oszcilloszkópot két söntkondenzátoros differenciáláramkörrel kötik be (ez a bekötés javasolt ATX tápegység tervezési útmutató):

Csúcstól csúcsig mérés

Az alkalmazott oszcilloszkóp kétcsatornás, ennek megfelelően a hullámosság amplitúdója egyszerre csak egy buszon mérhető. A teljes kép érdekében a méréseket háromszor megismételjük, és a kapott három oszcillogramot - mindhárom megfigyelt buszhoz egyet - egyetlen képbe egyesítjük:

Az oszcilloszkóp beállításai a kép bal alsó sarkában láthatók: ebben az esetben a függőleges skála 50 mV/div, a vízszintes skála 10 μs/div. Általános szabály, hogy a függőleges skála változatlan minden mérésünknél, de a vízszintes skála változhat - egyes blokkok alacsony frekvenciájú hullámzásai vannak a kimeneten, amihez egy másik oszcillogramot mutatunk be, 2 ms/div vízszintes skálával.

Az egység ventilátorainak fordulatszámát - a rájuk eső terheléstől függően - félautomata üzemmódban mérik: az általunk használt Velleman DTO2234 optikai fordulatszámmérő nem rendelkezik számítógéppel interfésszel, így a leolvasásait manuálisan kell megadni. A folyamat során az egység terhelési teljesítménye lépésenként 50 W-ról a megengedettre változik, minden lépésnél legalább 20 percig tartják az egységet, majd mérik a ventilátora forgási sebességét.

Ezzel egyidejűleg mérjük a blokkon áthaladó levegő hőmérsékletének növekedését. A méréseket Fluke 54 II kétcsatornás hőelemes hőmérővel végezzük, amelynek egyik érzékelője a helyiség levegőjének hőmérsékletét, a másik pedig a tápegységből kilépő levegő hőmérsékletét határozza meg. Az eredmények nagyobb megismételhetősége érdekében a második érzékelőt egy speciális állványra rögzítjük, amelynek magassága és távolsága az egységtől – így minden teszt során az érzékelő a tápegységhez képest azonos helyzetben van, ami egyenlő feltételeket biztosít mindenkinek. tesztelő résztvevők.

A végső grafikon egyszerre mutatja a ventilátor sebességét és a levegő hőmérsékletének különbségét - ez bizonyos esetekben lehetővé teszi az egység hűtőrendszerének működésének árnyalatainak jobb felmérését.

Szükség esetén Uni-Trend UT70D digitális multimétert használnak a mérések pontosságának ellenőrzésére és a telepítés kalibrálására. A telepítést tetszőleges számú mérési pont kalibrálja, amelyek a rendelkezésre álló tartomány tetszőleges szakaszain helyezkednek el - vagyis a feszültség kalibrálásához egy állítható tápegységet csatlakoztatnak hozzá, amelynek kimeneti feszültsége kis lépésekben változik 1-től. .2 V a berendezés által egy adott csatornán mért maximumig. Minden lépésnél a multiméter által mutatott pontos feszültségérték bekerül a telepítésvezérlő programba, amely alapján a program kiszámítja a korrekciós táblázatot. Ez a kalibrációs módszer jó mérési pontosságot tesz lehetővé a teljes elérhető értéktartományban.

A tesztelési módszertan változásainak listája

2007.10.30. – a cikk első változata