Verificarea plăcii de alimentare cu apă. Diagnosticarea sursei de alimentare a unui computer. Semne ale unei surse de alimentare defectuoase

Sănătatea oricărui organism viu depinde de cum și ce mănâncă. Același lucru se poate spune despre un computer - dacă sursa de alimentare funcționează bine și corect, dispozitivele electronice funcționează „ca un ceas”. Și invers: dacă alimentatorul nu funcționează, lucrul pe un computer se transformă în tortură sau devine complet imposibil.

Problemele cu sursa de alimentare a computerului se manifestă în moduri diferite - de la o lipsă de răspuns la încercarea de a o porni până la „eșecuri” ocazionale. Să vorbim despre ce simptome indică o defecțiune a sursei de alimentare a computerului și cum să-i verificăm funcționalitatea și funcționalitatea fără a te expune la pericol.

Defecțiunea completă și funcționarea defectuoasă a sursei de alimentare apar cel mai adesea din cauza:

• Creșteri de tensiune în rețeaua electrică.
• Calitate scăzută a alimentatorului în sine.
• Inconcordanțe între capacitățile de alimentare și consumul de sarcină (dispozitive informatice).

Consecințele unei surse de alimentare defectuoase, în special în combinație cu calitatea slabă a producției, pot fi nu numai defecțiuni ale electronicii PC-ului, ci și șoc electric pentru utilizator.

Cum se manifestă problemele de alimentare ale computerului

Simptomele unui alimentator defectuos sunt foarte variate. Printre ei:

• PC-ul nu pornește când apăsați butonul de pornire sau pornește după ce îl apăsați de mai multe ori.
• Scârțâit, trosnet, clic, fum, miros de ars de la sursa de alimentare.
• Siguranța rețelei de pe tabloul de distribuție se arde atunci când computerul este pornit.
• Descărcări de electricitate statică din carcasă și conectori ai unității de sistem.
• Opriri și reporniri spontane ale PC-ului în orice moment, dar mai des la sarcini mari.
• Frâne și îngheț (până la repornire).
• Erori de memorie, BSoD (ecranele albastre ale morții).
• Pierderea dispozitivelor din sistem (unități, tastaturi, șoareci, alte echipamente periferice).
• Oprirea ventilatoarelor.
• Supraîncălzirea dispozitivelor din cauza funcționării ineficiente sau opririi ventilatoarelor.

Principiul de funcționare al sursei de alimentare

Pentru a vă da seama dacă sursa de alimentare funcționează sau nu, trebuie să înțelegeți principiile de bază ale funcționării acesteia. Într-un mod simplificat, funcția sa poate fi descrisă după cum urmează: conversia tensiunii AC de intrare a unei rețele electrice de uz casnic într-o ieșire DC de mai multe niveluri: 12 V, 5 V 5 V SB (tensiune de așteptare), 3,3 V și -12 V .

Următoarele dispozitive primesc energie de la o sursă de 12 volți:

• unități conectate prin interfață SATA;
• unități optice;
• ventilatoare ale sistemului de racire;
• procesoare;
• plăci video.

Firele de linie de 12 V sunt galbene.

Alimentat de la 5 V și 3,3 V:

• sunet, controler de rețea și cea mai mare parte a microcircuitelor plăcii de bază;
• RAM;
• plăci de expansiune;
• dispozitive periferice conectate la porturile USB.

Conform standardului ATX, linia de 5 V este indicată prin fire roșii, 5 V SB prin violet și 3,3 V prin portocaliu.

Circuitul de pornire a computerului de pe placa de bază primește alimentare de la o sursă SB (standby) de 5 V. Sursa de -12 V este concepută pentru a alimenta porturile COM, care astăzi pot fi găsite doar pe plăci de bază foarte vechi și pe dispozitive specializate (de exemplu, case de marcat).

Tensiunile de mai sus sunt produse de toate sursele de alimentare standard ATX, indiferent de putere. Singurele diferențe sunt în nivelul curenților pe fiecare linie: cu cât este mai puternic alimentatorul, cu atât mai mult curent oferă dispozitivelor de consum.

Informații despre curenții și tensiunile liniilor individuale pot fi obținute din pașaportul de alimentare, care este lipit sub forma unei etichete pe una dintre părțile laterale ale dispozitivului. Cu toate acestea, indicatorii nominali diferă aproape întotdeauna de cei reali. Acest lucru nu înseamnă nimic rău: fluctuațiile valorilor cu 5% sunt considerate normale. Astfel de abateri minore nu afectează funcționarea dispozitivelor computerizate.

Printre altele, o sursă de alimentare care funcționează produce un semnal Power Good sau Power OK, care anunță placa de bază că funcționează așa cum trebuie și placa poate porni alte dispozitive. În mod normal, acest semnal are un nivel de 3-5,5 V și crește numai atunci când toate tensiunile de alimentare au atins valorile specificate. Dacă sursa de alimentare nu produce Power Good, computerul nu va porni. Dacă produce prea devreme, ceea ce nu este bine, dispozitivul se poate porni și opri imediat, se poate bloca în timpul pornirii sau poate arunca o eroare critică - ecran albastru al morții.

Semnalul Power Good este transmis către placa de bază prin firul gri.

Pini conectorului de alimentare principală ATX

Ne-am dat seama de codificarea culorilor firelor de 12 V, 5 V, 5 V SB, 3,3 V și 3-5,5 V Power Good. Contactele rămase au următoarele tensiuni:

• Alb:-5 V. A rămas pentru compatibilitate cu dispozitivele mai vechi.
• Albastru:-12 V.
• Negru: 0 V. Fir comun sau împământare.
• Verde: 3-5 V. Pornire. Închiderea acestui contact la masă echivalează cu apăsarea butonului de alimentare de pe carcasa computerului. Pornește alimentarea cu energie. În momentul apăsării, tensiunea la contactele butonului ar trebui să scadă la 0 V.

Aceleași tensiuni sunt prezente și pe alți conectori care termină cablurile de alimentare, adică în proiecția firului galben ar trebui să fie întotdeauna 12 V, în proiecția firului roșu - 5 V, în proiecția firului portocaliu - 3,3 V etc.

Cum să testați o sursă de alimentare folosind un multimetru

Conformitatea tuturor tensiunilor pe care le produce alimentatorul cu nivelurile specificate și păstrarea valorilor acestora sub orice sarcină (dacă nu depășesc capacitățile sursei de alimentare) indică faptul că dispozitivul este funcțional și, cel mai probabil, în stare bună stare de funcționare. Și pentru a le determina, veți avea nevoie de un multimetru - un dispozitiv compact și ieftin, care poate fi achiziționat la aproape orice magazin de produse electrice.

Multimetrele (testerele), desigur, sunt diferite. Printre acestea se numără modele scumpe de înaltă precizie, cu o mulțime de funcții suplimentare, dar pentru scopurile noastre este suficientă una simplă. Pentru a verifica sursa de alimentare, nu avem nevoie de măsurători până la miimi de volt; zecimi și uneori sutimi sunt suficiente.

Condiții pentru efectuarea măsurătorilor

Măsurătorile tensiunilor la ieșirile sursei de alimentare trebuie efectuate în condițiile în care apare o defecțiune. Dacă problema apare în primele secunde și minute de funcționare a computerului, citirile dispozitivului trebuie luate imediat după pornire. Dacă lucrați intens, pentru a obține rezultate fiabile, computerul ar trebui să fie încărcat, de exemplu, cu un joc greu sau un program conceput pentru acest lucru (de exemplu, utilitarul OCCT, testul de alimentare).

Pentru a urmări modificările tensiunilor de alimentare în timpul funcționării computerului, măsurătorile sunt cel mai bine efectuate în mod continuu pe parcursul a câteva minute sau zeci de minute. Dacă din anumite motive acest lucru este dificil, puteți efectua măsurători unice la anumite intervale de timp.

Rezultatul unei singure măsurări în timpul unei defecțiuni plutitoare nu este adesea un indicator, deoarece în cazul funcționării instabile a alimentatorului, valorile tensiunii (sau una dintre ele) se pot schimba constant.

Procedura de efectuare a măsurătorilor

• Porniți computerul și aduceți-l în starea în care apare problema.
• Comutați multimetrul în modul de măsurare a tensiunii DC (pictograma de pe panoul de instrumente este înconjurată de un cadru galben). Setați limita superioară a scării la 20 V.
• Conectați sonda neagră la orice suport metalic de pe placa de bază unde tensiunea este de 0 V (de exemplu, lângă un orificiu de montare) sau la un pin din conectorul la care merge firul negru.
• Așezați sonda roșie în zona de măsurare (în conectorul opus firului corespunzător). Numărul pe care îl vedeți pe afișajul testerului este indicatorul de tensiune în Volți.

Cum să verificați funcționalitatea alimentatorului dacă computerul nu pornește

Unul dintre motivele comune pentru care computerul nu răspunde la apăsarea butonului de pornire este tocmai funcționarea defectuoasă a sursei de alimentare. Pentru a confirma sau infirma această versiune, avem nevoie doar de o clemă metalică sau o pensetă, cu ajutorul cărora putem simula apăsarea unui buton. Amintiți-vă, puțin mai devreme am aflat că pentru aceasta trebuie să scurtcircuitați firele verzi și negre de pe conectorul cu 24 de pini al unității de alimentare, care este conectat la placa de bază? Chiar înainte de asta trebuie deconectat de la el.

• Conectați o anumită sarcină - un consumator de energie - la sursa de alimentare, care este deconectată de la placa de bază și de la dispozitivele computerului. De exemplu, o unitate optică nefolosită sau un bec. Vă rugăm să rețineți că, dacă sursa de alimentare este defectă, dispozitivul conectat poate fi deteriorat. Prin urmare, folosește ceea ce nu te deranjează.
• Conectați sursa de alimentare.
• Utilizați o agrafă pentru a conecta cei 2 pini vizavi de firele verzi și negre. Dacă alimentatorul dă semne de viață - pornește ventilatorul în interior și pornește sarcina conectată, atunci este operațional. Cu toate acestea, performanța nu înseamnă funcționalitate, adică această metodă de diagnosticare vă permite doar să diferențiați un dispozitiv care funcționează de unul complet nefuncțional.

Ce metode de diagnosticare pentru sursele de alimentare pentru computer există încă?

Verificarea sursei de alimentare cu un multimetru și o agrafă este suficientă pentru a identifica defecțiunea acesteia în aproximativ 70-80% din cazuri. Dacă nu intenționați să îl reparați în viitor, atunci vă puteți limita la acest lucru. În diagnosticarea profesională a surselor de alimentare, nu numai acestea, ci și alte metode sunt utilizate pentru a localiza defectul. Inclusiv:

• Verificarea ondulației tensiunii de ieșire folosind un osciloscop. Acesta este un dispozitiv destul de scump, așa că este puțin probabil ca cineva să decidă să-l cumpere pentru un loc de muncă o singură dată.
• Demontarea, verificarea, verificarea tensiunilor și rezistențelor elementelor plăcii de circuit imprimat pentru conformitatea cu standardele. Este periculos să faceți acest lucru fără o pregătire specială, deoarece sursele de alimentare acumulează tensiune de uz casnic în unele părți. Atingerea accidentală a oricărei piese sub tensiune poate duce la electrocutare.
• Măsurarea curentului. Acest lucru se face folosind un ampermetru încorporat în tester, care este conectat la întreruperea liniei testate. Pentru a crea un gol, elementele de placă sunt de obicei deslipite.
• Testare pe standuri cu echipamente special selectate în diferite moduri de funcționare.

Pe scurt, există destul de multe metode de diagnosticare a surselor de alimentare, dar nu toate sunt aplicabile sau recomandabile acasă. Cu excepția scopului cercetării, dacă, desigur, proprietarul este interesat de aceasta.

În zilele noastre, multe dispozitive sunt alimentate de surse de alimentare externe - adaptoare. Când dispozitivul a încetat să mai dea semne de viață, mai întâi trebuie să determinați care parte este defectă, în dispozitivul în sine, sau sursa de alimentare este defectă.
În primul rând, o examinare externă. Ar trebui să fii interesat de urmele unei căderi, a unui cordon rupt...

După o inspecție externă a dispozitivului care este reparat, primul lucru de făcut este să verificați sursa de alimentare și ce iese. Nu contează dacă este o sursă de alimentare încorporată sau un adaptor. Nu este suficient să măsori pur și simplu tensiunea de alimentare la ieșirea sursei de alimentare. Necesita o sarcina mica A. Fără sarcină poate afișa 5 volți, sub sarcină ușoară va fi de 2 volți.

O lampă incandescentă la o tensiune adecvată face o treabă bună de a acționa ca sarcină.. Tensiunea este de obicei scrisă pe adaptoare. De exemplu, să luăm adaptorul de alimentare de la router. 5,2 volți 1 amperi. Conectam un bec de 6,3 volți și 0,3 amperi și măsurăm tensiunea. Un bec este suficient pentru o verificare rapidă. Se aprinde - sursa de alimentare funcționează. Este rar ca tensiunea să fie foarte diferită de cea normală.

O lampă cu un curent mai mare poate împiedica pornirea sursei de alimentare, așa că o sarcină de curent scăzut este suficientă. Am un set de lămpi diferite atârnate pe perete pentru testare.

1 și 2 pentru testarea surselor de alimentare pentru computer, cu mai multă putere, respectiv cu mai puțină putere.
3 . Lămpi mici 3,5 volți, 6,3 volți pentru verificarea adaptoarelor de alimentare.
4 . O lampă auto de 12 volți pentru testarea surselor de alimentare de 12 volți relativ puternice.
5 . Lampă de 220 volți pentru testarea surselor de alimentare pentru televizoare.
6 . Din fotografie lipsesc două ghirlande de lămpi. Două de 6,3 volți, pentru testarea surselor de alimentare de 12 volți și 3 de 6,3 volți pentru testarea adaptoarelor de alimentare pentru laptop cu o tensiune de 19 volți.

Dacă aveți un dispozitiv, este mai bine să verificați tensiunea sub sarcină.

Dacă lumina nu se aprinde, este mai bine să verificați mai întâi dispozitivul cu o sursă de alimentare bună cunoscută, dacă este disponibilă una. Deoarece adaptoarele de alimentare sunt de obicei făcute neseparabile, iar pentru a le repara va trebui să-l demontați. Nu o poți numi dezmembrare.
Un semn suplimentar al unei surse de alimentare defectuoase poate fi un fluier de la unitatea de alimentare sau dispozitivul alimentat în sine, care indică de obicei condensatori electrolitici uscati. Carcasele bine închise contribuie la acest lucru.

Sursele de alimentare din interiorul dispozitivelor sunt verificate folosind aceeași metodă. La televizoarele vechi, o lampă de 220 de volți este lipită în loc de scanare în linie, iar după strălucire puteți judeca performanța acesteia. Parțial, lampa de sarcină este conectată datorită faptului că unele surse de alimentare (încorporate) pot produce fără sarcină o tensiune semnificativ mai mare decât este necesar.

— în viața oricărui radioamator, mai devreme sau mai târziu vine un moment în care trebuie să înceapă să stăpânească reparațiile minore ale echipamentelor. Acestea ar putea fi difuzoare pentru computere desktop, o tabletă, un telefon mobil și alte obiecte gadget. Nu mă voi înșela dacă spun că aproape fiecare radioamator a încercat să-și repare computerul. Unii au reușit, dar alții au dus-o totuși la centrul de service.

Diagnosticarea defecțiunilor de alimentare a calculatorului

În acest articol, vă vom prezenta elementele de bază ale autodiagnosticării defecțiunilor de alimentare ale computerului.

Să presupunem că am pus mâna pe o unitate de alimentare (PSU) de la un computer. Acum trebuie să aflați cum verificați sursa de alimentare a computerului— mai întâi trebuie să ne asigurăm dacă funcționează? Apropo, trebuie să țineți cont de faptul că tensiunea de așteptare de +5 volți este prezentă imediat după conectarea cablului de rețea la sursa de alimentare.

Dacă nu este acolo, atunci ar fi o idee bună să testați integritatea cablului de alimentare cu un multimetru în modul de testare audio. De asemenea, nu uitați să suni butonul și siguranța. Dacă totul este în regulă cu cablul de alimentare, atunci pornim alimentarea PC-ului în rețea și o pornim fără placă de bază prin închiderea a două contacte: PS-ON și COM. PS-ON este prescurtat din engleză. - Alimentare pornită - literalmente ca „porniți sursa de alimentare”. COM este prescurtarea pentru engleză. comun - general. Un fir verde merge la contactul PS-ON, iar cel „comun”, cunoscut și sub numele de minus, este un fir negru.

Sursele de alimentare moderne au un conector cu 24 de pini. Pe cele mai vechi - 20 Pin.

Cel mai simplu mod de a închide aceste două contacte este cu o agrafă îndreptată

Deși teoretic, orice obiect metalic sau sârmă va fi potrivit în acest scop. Puteți folosi chiar și aceeași pensetă.

Metoda de verificare a sursei de alimentare

Cum se verifică sursa de alimentare a computerului? Dacă sursa de alimentare funcționează, ar trebui să pornească imediat, ventilatorul va începe să se rotească și tensiunea va apărea pe toți conectorii sursei de alimentare.

Dacă computerul nostru funcționează defectuos, atunci ar fi util să verificăm pe conectorii săi dacă tensiunea de pe contactele sale corespunde. Și, în general, atunci când computerul are probleme și apare adesea un ecran albastru, ar fi o idee bună să verificați tensiunea din sistem însuși prin descărcarea unui mic program de diagnosticare pentru computer. Recomand programul AIDA. În ea puteți vedea imediat dacă tensiunea din sistem este normală, dacă sursa de alimentare este de vină sau dacă placa de bază este „obligatorie”, sau chiar altceva.

Iată o captură de ecran din programul AIDA de pe computerul meu. După cum putem vedea, toate tensiunile sunt normale:

Dacă există vreo abatere decentă de tensiune, atunci nu mai este normală. Apropo, atunci când cumpărați un computer folosit, descărcați ÎNTOTDEAUNA acest program pe acesta și verificați complet toate tensiunile și alți parametri ai sistemului. Testat de experiență amară:-(.

Dacă, totuși, valoarea tensiunii este foarte diferită la conectorul de alimentare în sine, atunci ar trebui să încercați să reparați unitatea, dar pentru aceasta trebuie să știți cum se verifică alimentarea computerului. Dacă sunteți în general foarte prost cu echipamentele informatice și reparațiile, atunci în absența experienței este mai bine să-l înlocuiți. Există adesea cazuri în care o sursă de alimentare defectă, când se defectează, „trage” o parte a computerului cu ea. Cel mai adesea, acest lucru duce la defectarea plăcii de bază. Cum se poate evita acest lucru și cum se verifică sursa de alimentare a computerului?

Nu puteți economisi niciodată la o sursă de alimentare și ar trebui să aveți întotdeauna o rezervă de putere mică. Este indicat să nu cumpărați surse NONAME ieftine.

Ce să faci dacă cunoști puține mărci și modele de surse de alimentare, dar mama ta nu îți va da bani pentru una nouă, de înaltă calitate))? Este indicat sa aiba un ventilator de 12 cm, nu de 8 cm.

Sursa de alimentare cu ventilator de 12 cm

Astfel de ventilatoare asigură o răcire mai bună a componentelor radio ale sursei de alimentare. De asemenea, trebuie să vă amintiți încă o regulă: o sursă de alimentare bună nu poate fi ușoară. Dacă sursa de alimentare este ușoară, înseamnă că folosește radiatoare cu secțiune mică și o astfel de sursă de alimentare se va supraîncălzi în timpul funcționării la sarcini nominale. Ce se întâmplă când se supraîncălzi? Când sunt supraîncălzite, unele radioelemente, în special semiconductori și condensatori, își schimbă valorile, iar întregul circuit în ansamblu nu funcționează corect, ceea ce, desigur, va afecta funcționarea sursei de alimentare.

De asemenea, nu uitați să curățați sursa de alimentare de praf cel puțin o dată pe an și să aveți grijă de el cum se verifică alimentarea computerului. Praful acționează ca o „pătură” pentru elementele radio, sub care acestea pot funcționa incorect sau chiar „mor” din cauza supraîncălzirii.

Cea mai comună defecțiune a unei surse de alimentare este semiconductorii și condensatorii de putere. Dacă există un miros de siliciu ars, atunci trebuie să vă uitați la ce a ars de la diode sau tranzistori. Condensatoarele defecte sunt identificate prin inspecție vizuală. Deschise, umflate, cu scurgeri de electrolit - acesta este primul semn că trebuie schimbate urgent.

La înlocuire, este necesar să se țină cont de faptul că sursele de alimentare conțin condensatori cu rezistență în serie echivalentă scăzută (ESR). Deci, în acest caz, ar trebui să obțineți un contor ESR și să alegeți condensatori cu cel mai scăzut ESR posibil. Iată o mică placă de rezistențe pentru condensatoare de diferite capacități și tensiuni:

Aici este necesar să selectați condensatorii astfel încât valoarea rezistenței să nu fie mai mare decât cea indicată în tabel.

La înlocuirea condensatoarelor, încă doi parametri sunt importanți: capacitatea și tensiunea lor de funcționare. Acestea sunt indicate pe corpul condensatorului:

Ce se întâmplă dacă magazinul are condensatori de rating necesar, dar proiectați pentru o tensiune de funcționare mai mare? Ele pot fi instalate și în circuite în timpul reparațiilor, dar trebuie avut în vedere că condensatoarele proiectate pentru tensiuni de funcționare mai mari au de obicei dimensiuni mai mari.

Dacă sursa noastră de alimentare pornește, atunci măsurăm tensiunea la conectorul sau conectorii de ieșire cu un multimetru. În majoritatea cazurilor, atunci când se măsoară tensiunea surselor de alimentare ATX, este suficient să selectați o limită DCV de 20 volți.

Există două metode de diagnosticare:

— efectuarea măsurătorilor „la cald” cu dispozitivul pornit

— efectuarea măsurătorilor într-un dispozitiv deconectat de la curent

Ce putem măsura și cum se efectuează aceste măsurători? Suntem interesați de măsurarea tensiunii în punctele specificate ale sursei de alimentare, măsurarea rezistenței dintre anumite puncte, testarea sunetului pentru absența sau prezența unui scurtcircuit și, de asemenea, măsurarea puterii curentului. Să aruncăm o privire mai atentă.

Măsurarea tensiunii.

Dacă reparați un dispozitiv și aveți o diagramă schematică pentru acesta, aceasta va indica adesea ce tensiune ar trebui să fie la punctele de testare de pe diagramă. Desigur, nu vă limitați doar la aceste puncte de testare și puteți măsura diferența de potențial sau tensiunea în orice punct al sursei de alimentare sau al oricărui alt dispozitiv care este reparat. Dar pentru a face acest lucru, trebuie să fiți capabil să citiți diagrame și să le puteți analiza. Puteți citi mai multe despre cum să măsurați tensiunea cu un multimetru în acest articol.

Măsurarea rezistenței.

Fiecare parte a circuitului are un fel de rezistență. Daca la masurarea rezistentei exista una pe ecranul multimetrului, asta inseamna ca in cazul nostru rezistenta este mai mare decat limita de masurare a rezistentei aleasa de noi. Permiteți-mi să vă dau un exemplu: de exemplu, măsurăm rezistența unei părți a unui circuit constând în mod convențional dintr-un rezistor de o valoare cunoscută de noi și un șoc. După cum știm, un șoc este, aproximativ vorbind, doar o bucată de sârmă cu o rezistență mică și știm valoarea rezistorului. Pe ecranul multimetrului vedem o rezistență puțin mai mare decât valoarea rezistenței noastre. După ce am analizat circuitul, ajungem la concluzia că aceste componente radio funcționează și se asigură un contact bun cu ele pe placă. Desi la inceput, daca iti lipseste experienta, este indicat sa apelezi la toate detaliile separat. De asemenea, trebuie să țineți cont de faptul că componentele radio conectate în paralel se influențează reciproc atunci când măsurați rezistența. Amintiți-vă de conexiunea în paralel a rezistențelor și veți înțelege totul. Puteți citi mai multe despre măsurarea rezistenței aici.

Verificare sonora.

Dacă se aude un semnal sonor, aceasta înseamnă că rezistența dintre sonde și, în consecință, secțiunea circuitului conectată la capetele sale, este zero sau aproape de acesta. Cu ajutorul acestuia, putem verifica prezența sau absența unui scurtcircuit pe placă. De asemenea, puteți detecta dacă există sau nu un contact pe circuit, de exemplu, în cazul unei piste rupte sau a unei conexiuni întrerupte sau a unei defecțiuni similare.

Măsurarea fluxului de curent într-un circuit

La măsurarea curentului într-un circuit, este necesară intervenția în proiectarea plăcii, de exemplu, prin lipirea unuia dintre bornele componentei radio. Pentru că, după cum ne amintim, ampermetrul nostru este conectat la un circuit deschis. Cum se măsoară curentul într-un circuit poate fi citit în acest articol.

Folosind aceste patru metode de măsurare cu un singur multimetru, puteți diagnostica un număr foarte mare de defecțiuni în circuitele aproape oricărui dispozitiv electronic.

După cum se spune, există două defecțiuni principale în electricitate: există contact acolo unde nu ar trebui să existe unul și nu există contact acolo unde ar trebui să existe unul. Ce înseamnă această zicală în practică? De exemplu, atunci când orice componentă radio se arde, avem un scurtcircuit, care este o urgență pentru circuitul nostru. De exemplu, aceasta ar putea fi o defecțiune a tranzistorului. În circuite, poate apărea și o întrerupere, în care curentul din circuitul nostru nu poate circula. De exemplu, o întrerupere a unei piste sau a unor contacte prin care curge curentul. Ar putea fi, de asemenea, un fir rupt sau ceva asemănător. În acest caz, rezistența noastră devine, relativ vorbind, infinit.

Desigur, există o a treia opțiune: modificarea parametrilor componentei radio. De exemplu, așa cum este cazul cu același condensator electrolitic, sau arderea contactelor comutatorului și, ca urmare, o creștere puternică a rezistenței acestora. Cunoscând aceste trei opțiuni de defecțiune și fiind capabil să analizeze circuitele și plăcile de circuite imprimate, veți învăța cum să vă reparați cu ușurință dispozitivele electronice. Puteți citi mai multe despre repararea dispozitivelor radio-electronice în articolul „Bazele reparațiilor”.

Probabil că, la fel ca majoritatea utilizatorilor de computere personale, ați întâmpinat deja diverse probleme asociate cu defecțiunea oricăror componente de configurare vitale. Alimentarea PC-ului se referă direct la astfel de detalii, care tinde să se rupă dacă nivelul de îngrijire din partea proprietarului este insuficient.

În acest articol, vom analiza toate metodele actuale relevante pentru testarea funcționalității surselor de alimentare pentru PC. Mai mult, vom atinge parțial și o problemă similară întâlnită de utilizatorii de laptopuri.

După cum am spus mai sus, sursa de alimentare a computerului, indiferent de celelalte componente ale ansamblului, este o parte importantă. Ca urmare, o defecțiune a acestei componente poate duce la defecțiunea completă a întregii unități de sistem, ceea ce face diagnosticarea semnificativ mai dificilă.

Dacă computerul nu pornește, s-ar putea să nu fie sursa de alimentare de vină - amintiți-vă asta!

Întreaga dificultate a diagnosticării acestui tip de componente constă în faptul că lipsa de putere într-un PC poate fi cauzată nu numai de sursa de alimentare, ci și de alte componente. Acest lucru este valabil mai ales pentru procesorul central, a cărui defecțiune se manifestă într-o mare varietate de consecințe.

Oricum ar fi, diagnosticarea problemelor în funcționarea unui dispozitiv de alimentare este mult mai ușoară decât în ​​cazul defecțiunilor altor elemente. Această concluzie se datorează faptului că componenta în cauză este singura sursă posibilă de energie din calculator.

Metoda 1: Verificați sursa de alimentare

Dacă în orice moment în timpul funcționării computerului dvs. îl găsiți nefuncțional, trebuie să verificați imediat disponibilitatea energiei electrice. Asigurați-vă că rețeaua este complet funcțională și îndeplinește cerințele sursei de alimentare.

Uneori pot apărea întreruperi de curent, dar în acest caz consecințele sunt limitate la oprirea de la sine a computerului.

Nu ar fi de prisos să verificați din nou cablul care conectează sursa de alimentare la rețea pentru daune vizibile. Cea mai bună metodă de testare ar fi să încercați să conectați cablul de alimentare pe care îl utilizați la un alt computer care funcționează complet.

Dacă utilizați un laptop, pașii pentru a elimina problemele de alimentare sunt complet similari cu cei descriși mai sus. Singura diferență aici este că, dacă există o problemă cu cablul unui computer laptop, înlocuirea acestuia va costa cu un ordin de mărime mai mult decât dacă există probleme cu un computer cu drepturi depline.

Este important să inspectați și să testați cu atenție sursa de alimentare, fie că este o priză sau un dispozitiv de protecție la supratensiune. Toate secțiunile ulterioare ale articolului vor fi îndreptate în mod special către sursa de alimentare, deci este extrem de important să rezolvați în prealabil orice problemă cu energia electrică.

Metoda 2: Folosirea unui jumper

Această metodă este ideală pentru testarea inițială a sursei de alimentare pentru a determina performanța acesteia. Cu toate acestea, merită să faceți o rezervare în avans că, dacă nu ați mai intervenit niciodată în funcționarea aparatelor electrice și nu înțelegeți pe deplin principiul de funcționare a unui PC, cea mai bună soluție ar fi să contactați specialiștii tehnici.

Dacă apar complicații, îți poți pune viața și starea PD în pericol grav!

Scopul acestei secțiuni a articolului este de a folosi un jumper realizat manual pentru a închide ulterior contactele sursei de alimentare. Este important de reținut că metoda este foarte populară în rândul utilizatorilor și acest lucru, la rândul său, poate ajuta foarte mult dacă apar neconcordanțe cu instrucțiunile.

Înainte de a trece direct la descrierea metodei, va trebui să dezasamblați computerul în avans.

Puteți afla puțin mai multe despre oprirea sursei de alimentare din articolul dedicat.

După ce s-a ocupat de introducere, puteți trece la diagnosticare folosind jumperul. Și imediat trebuie remarcat faptul că, de fapt, această metodă a fost deja descrisă de noi mai devreme, deoarece a fost creată în primul rând pentru a putea porni o sursă de alimentare fără a utiliza o placă de bază.

După ce v-ați familiarizat cu metoda de pornire a sursei de alimentare pe care am oferit-o, după furnizarea energiei electrice, ar trebui să acordați atenție ventilatorului. Dacă răcitorul principal al dispozitivului nu prezintă semne de viață, puteți concluziona în siguranță că este inoperabil.

Cel mai bine este să înlocuiți o sursă de alimentare defectă sau să o trimiteți la un centru de service pentru reparație.

Dacă după pornire răcitorul funcționează corect și sursa de alimentare în sine emite sunete caracteristice, putem spune cu un grad mare de probabilitate că dispozitivul este în stare de funcționare. Cu toate acestea, chiar și în astfel de circumstanțe, garanția de verificare este departe de a fi ideală și, prin urmare, recomandăm o analiză mai aprofundată.

Metoda 3: Utilizarea unui multimetru

După cum se poate vedea direct din denumirea metodei, metoda implică utilizarea unui dispozitiv special de inginerie "Multimetru". În primul rând, va trebui să achiziționați un astfel de contor și, de asemenea, să învățați elementele de bază ale utilizării acestuia.

De obicei, printre utilizatorii experimentați, un multimetru este denumit tester.

Consultați metoda anterioară după finalizarea tuturor instrucțiunilor de testare. După aceasta, după ce vă asigurați că funcționează și menține accesul deschis la cablul de alimentare principal, puteți trece la acțiuni active.

1. Mai întâi trebuie să aflați ce tip specific de cablu este utilizat pe computer. Există două tipuri de ele:

• 20-pini;
• 24 de pini.

Puteți face calculul citind specificațiile tehnice ale sursei de alimentare sau numărând manual numărul de pini ai conectorului principal.

În funcție de tipul de sârmă, acțiunile recomandate variază ușor.

Pregătiți un fir mic, dar destul de fiabil, care va fi apoi necesar pentru a închide anumite contacte.

Dacă utilizați un conector de alimentare cu 20 de pini, ar trebui să conectați pinii 14 și 15 unul la altul folosind un cablu.

Când sursa de alimentare este echipată cu un conector cu 24 de pini, trebuie să închideți pinii 16 și 17, folosind, de asemenea, o bucată de sârmă pregătită anterior.

După ce ați terminat totul exact conform instrucțiunilor, conectați sursa de alimentare la rețea.

În același timp, asigurați-vă că, până când conectați sursa de alimentare la rețea, nimic nu se intersectează cu firul, sau mai degrabă cu capetele lui neizolate.

Nu uitați să folosiți protecție pentru mâini!

Ca și în metoda anterioară, după alimentarea cu energie, este posibil ca sursa de alimentare să nu pornească, ceea ce indică în mod direct o defecțiune. Dacă răcitorul funcționează, puteți trece la diagnostice mai detaliate utilizând un tester.

Toate valorile date sunt cifre rotunjite, deoarece pot apărea diferențe minore din anumite circumstanțe.

După completarea instrucțiunilor noastre, asigurați-vă că datele obținute corespund standardului de nivel de tensiune. Dacă observați diferențe semnificative, sursa de alimentare poate fi considerată parțial defectă.

Nivelul de tensiune furnizat plăcii de bază este independent de modelul PSU.

Deoarece sursa de alimentare în sine este o componentă destul de complexă a unui computer personal, cel mai bine este să contactați specialiști pentru reparații. Acest lucru este valabil mai ales pentru utilizatorii care sunt noi în operarea dispozitivelor electrice.

În plus față de cele de mai sus, un multimetru poate fi foarte util atunci când verificați adaptorul de rețea al unui laptop. Și deși defecțiunile acestui tip de sursă de alimentare sunt rare, puteți găsi totuși probleme, în special atunci când utilizați laptopul în condiții destul de dure.

Modelul de laptop nu afectează deloc nivelul de energie electrică furnizată.

Dacă acești indicatori lipsesc, trebuie să examinați din nou cu atenție cablul de rețea, așa cum am spus în prima metodă. Dacă nu există defecte vizibile, doar înlocuirea completă a adaptorului poate ajuta.

Metoda 4: Utilizarea unui tester de surse de alimentare

În acest caz, pentru analiză veți avea nevoie de un dispozitiv special conceput pentru testarea sursei de alimentare. Datorită unui astfel de dispozitiv, puteți conecta pinii componentelor PC-ului și puteți obține rezultate.

Costul unui astfel de tester, de regulă, este oarecum mai mic decât cel al unui multimetru cu drepturi depline.

Vă rugăm să rețineți că dispozitivul în sine poate diferi semnificativ de cel prezentat de noi. Și deși testerele de alimentare vin în diferite modele care diferă ca aspect, principiul de funcționare este întotdeauna același.

1. Citiți specificațiile contorului pe care îl utilizați pentru a evita dificultățile.



2. Conectați firul corespunzător de la sursa de alimentare la conectorul cu 24 de pini de pe carcasă.



3. În funcție de preferințele dvs. personale, conectați alte contacte la conectori speciali de pe carcasă.



4. Se recomandă utilizarea unui conector Molex.



De asemenea, este recomandabil să adăugați tensiune de pe hard disk folosind interfața SATA II.

5. Utilizați butonul de pornire al dispozitivului de măsurare pentru a lua indicatorii de performanță ai sursei de alimentare.



Poate fi necesar să apăsați scurt butonul.

6. Rezultatele finale vă vor fi prezentate pe ecranul dispozitivului.



7. Există doar trei indicatori principali:

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

Dacă măsurătorile finale sunt mai mici sau mai mari decât în ​​mod normal, așa cum sa menționat mai devreme, sursa de alimentare necesită reparații sau înlocuiri imediate.

Metoda 5: Utilizarea instrumentelor de sistem

Inclusiv cazurile în care sursa de alimentare este încă în stare de funcționare și vă permite să porniți computerul fără dificultăți, puteți diagnostica defecțiunile folosind instrumentele de sistem. Vă rugăm să rețineți că verificarea este obligatorie numai atunci când există probleme evidente în comportamentul computerului, de exemplu, pornirea sau oprirea spontană.

Articolul pe care îl aducem în atenție descrie metodologia pe care o folosim pentru testarea surselor de alimentare - până acum, părți individuale ale acestei descrieri au fost împrăștiate în diverse articole cu teste de surse de alimentare, ceea ce nu este foarte convenabil pentru cei care doresc să se familiarizeze rapid. cu metodologia bazată pe starea sa actuală.

Acest material este actualizat pe măsură ce metodologia se dezvoltă și se îmbunătățește, astfel încât unele dintre metodele reflectate în el ar putea să nu fie utilizate în articolele noastre vechi cu teste de alimentare - aceasta înseamnă doar că metoda a fost dezvoltată după publicarea articolului corespunzător. Veți găsi o listă cu modificările aduse articolului la sfârșit.

Articolul poate fi împărțit destul de clar în trei părți: în prima, vom enumera pe scurt parametrii blocului pe care îi verificăm și condițiile pentru aceste verificări și, de asemenea, vom explica semnificația tehnică a acestor parametri. În partea 2, vom menționa o serie de termeni folosiți adesea de producătorii de blocuri în scopuri de marketing și îi vom explica. A treia parte va fi de interes pentru cei care doresc să se familiarizeze mai în detaliu cu caracteristicile tehnice ale construcției și funcționării standului nostru pentru testarea surselor de alimentare.

Documentul de îndrumare și îndrumare pentru noi în dezvoltarea metodologiei descrise mai jos a fost standardul , cea mai recentă versiune poate fi găsită pe FormFactors.org. În prezent, este inclus ca parte integrantă a unui document mai general numit Ghid de proiectare a sursei de alimentare pentru factorii de formă a platformei desktop, care descrie blocuri nu numai de ATX, ci și de alte formate (CFX, TFX, SFX și așa mai departe). Deși PSDG nu este în mod oficial un standard obligatoriu pentru toți producătorii de surse de alimentare, a priori credem că, dacă nu se specifică altfel în mod explicit pentru o sursă de alimentare pentru computer (adică este o unitate care se află în vânzare cu amănuntul obișnuită și este destinată utilizării generale, și nu orice model de computer specific de la un anumit producător), trebuie să respecte cerințele PSDG.

Puteți vizualiza rezultatele testelor pentru anumite modele de surse de alimentare în catalogul nostru: " Catalogul surselor de alimentare testate".

Inspecție vizuală a sursei de alimentare

Desigur, prima etapă a testării este o inspecție vizuală a blocului. Pe lângă plăcerea estetică (sau, dimpotrivă, dezamăgirea), ne oferă și o serie de indicatori destul de interesanți ai calității produsului.

În primul rând, desigur, este calitatea cazului. Grosimea metalului, rigiditatea, caracteristicile de asamblare (de exemplu, corpul poate fi din oțel subțire, dar fixat cu șapte sau opt șuruburi în loc de cele patru obișnuite), calitatea vopsirii blocului...

În al doilea rând, calitatea instalării interioare. Toate sursele de alimentare care trec prin laboratorul nostru sunt neapărat deschise, examinate în interior și fotografiate. Nu ne concentrăm pe mici detalii și nu listăm toate părțile găsite în bloc împreună cu denumirile lor - acest lucru, desigur, ar da articolelor un aspect științific, dar în practică în majoritatea cazurilor este complet lipsit de sens. Cu toate acestea, dacă un bloc este realizat conform unei scheme în general relativ nestandard, încercăm să-l descriem în termeni generali, precum și să explicăm motivele pentru care proiectanții de blocuri ar putea alege o astfel de schemă. Și, bineînțeles, dacă observăm vreo defecte serioase în calitatea manoperei - de exemplu, lipire neglijentă - le vom aminti cu siguranță.

În al treilea rând, parametrii pașaportului blocului. În cazul produselor, să spunem, ieftine, este adesea posibil să se tragă unele concluzii cu privire la calitate pe baza acestora - de exemplu, dacă puterea totală a unității indicate pe etichetă se dovedește a fi net mai mare decât suma produsele curenților și tensiunilor indicate acolo.


De asemenea, bineînțeles, listăm cablurile și conectorii disponibili pe unitate și indicăm lungimea acestora. Scriem pe acesta din urmă ca o sumă în care primul număr este egal cu distanța de la sursa de alimentare la primul conector, al doilea număr este egal cu distanța dintre primul și al doilea conector și așa mai departe. Pentru cablul prezentat în figura de mai sus, intrarea va arăta astfel: „cablu detașabil cu trei conectori de alimentare pentru hard disk-uri SATA, lungime 60+15+15 cm”.

Funcționare la putere maximă

Cea mai intuitivă și, prin urmare, cea mai populară caracteristică în rândul utilizatorilor este puterea maximă a sursei de alimentare. Eticheta unității indică așa-numita putere pe termen lung, adică puterea cu care unitatea poate funcționa la nesfârșit. Uneori, puterea de vârf este indicată lângă ea - de regulă, unitatea poate funcționa cu ea nu mai mult de un minut. Unii producători nu foarte conștiincioși indică fie doar puterea de vârf, fie puterea pe termen lung, dar numai la temperatura camerei - în consecință, atunci când lucrează în interiorul unui computer real, unde temperatura aerului este mai mare decât temperatura camerei, puterea admisă a unei astfel de surse de alimentare este mai jos. Conform recomandărilor Ghid de proiectare a sursei de alimentare ATX 12V, un document fundamental privind funcționarea surselor de alimentare pentru computer, unitatea trebuie să funcționeze cu puterea de sarcină indicată pe ea la o temperatură a aerului de până la 50 ° C - iar unii producători menționează în mod explicit această temperatură pentru a evita discrepanțe.

În testele noastre, însă, funcționarea unității la putere maximă este testată în condiții blânde - la temperatura camerei, aproximativ 22...25 °C. Unitatea funcționează cu sarcina maximă admisă timp de cel puțin o jumătate de oră, dacă în acest timp nu apar incidente cu ea, testul se consideră trecut cu succes.

În acest moment, instalația noastră ne permite să încărcăm complet unități cu o putere de până la 1350 W.

Caracteristici de sarcină încrucișată

În ciuda faptului că o sursă de alimentare pentru computer este o sursă de mai multe tensiuni diferite în același timp, principalele fiind +12 V, +5 V, +3,3 V, în majoritatea modelelor există un stabilizator comun pentru primele două tensiuni. În munca sa, el se concentrează asupra mediei aritmetice dintre două tensiuni controlate - această schemă se numește „stabilizare de grup”.

Atât dezavantajele, cât și avantajele acestui design sunt evidente: pe de o parte, reducerea costurilor, pe de altă parte, dependența tensiunilor unele de altele. Să spunem, dacă creștem sarcina pe magistrala +12 V, tensiunea corespunzătoare scade și stabilizatorul unității încearcă să o „tragă” la nivelul anterior - dar, deoarece stabilizează simultan +5 V, acestea cresc ambii Voltaj. Stabilizatorul consideră situația corectată când abaterea medie a ambelor tensiuni de la nominală este zero - dar în această situație aceasta înseamnă că tensiunea de +12 V va fi puțin mai mică decât cea nominală, iar +5 V va fi puțin mai mare; dacă îl ridicăm pe primul, atunci al doilea va crește imediat, dacă îl coborâm pe al doilea, primul va scădea și el.

Desigur, dezvoltatorii de blocuri fac unele eforturi pentru a atenua această problemă - cel mai simplu mod de a le evalua eficacitatea este cu ajutorul așa-numitelor grafice de caracteristici de încărcare încrucișată (abreviat CLO).

Exemplu de program KNH

Axa orizontală a graficului arată sarcina pe magistrala +12 V a unității testate (dacă are mai multe linii cu această tensiune, sarcina totală pe acestea), iar axa verticală arată sarcina totală pe +5 V și magistralele de +3,3 V. În consecință, fiecare punct de pe grafic corespunde unui anumit echilibru de încărcare a blocului între aceste magistrale. Pentru o mai mare claritate, nu numai că înfățișăm pe graficele KNH zona în care sarcinile de ieșire ale unității nu depășesc limitele admise, ci indicăm și abaterile lor față de valoarea nominală în culori diferite - de la verde (abatere mai mică de 1%) la roșu (abatere de la 4 la 5 %). O abatere de peste 5% este considerată inacceptabilă.

Să presupunem că în graficul de mai sus vedem că tensiunea de +12 V (a fost construită special pentru aceasta) a unității testate este bine păstrată, o parte semnificativă a graficului este umplută cu verde - și numai cu un dezechilibru puternic de se incarca catre magistralele +5 V si +3, 3V trece la rosu.

În plus, în stânga, jos și dreapta graficului sunt limitate de sarcina minimă și maximă admisă a blocului - dar marginea superioară neuniformă se datorează tensiunilor care depășesc limita de 5 procente. Conform standardului, sursa de alimentare nu mai poate fi utilizată în scopul propus în acest interval de sarcină.

Aria sarcinilor tipice pe graficul KNH

Desigur, este, de asemenea, de mare importanță în ce zonă a graficului tensiunea se abate mai mult de la valoarea nominală. În imaginea de mai sus, zona de consum de energie tipică pentru computerele moderne este umbrită - toate componentele lor cele mai puternice (plăci video, procesoare...) sunt acum alimentate de magistrala +12 V, astfel încât sarcina pe poate fi foarte mare. Dar pe magistralele +5 V și +3,3 V, de fapt, rămân doar hard disk-uri și componente ale plăcii de bază, astfel încât consumul acestora depășește foarte rar câteva zeci de wați chiar și în computerele care sunt foarte puternice conform standardelor moderne.

Dacă comparați graficele de mai sus ale celor două blocuri, puteți vedea clar că primul dintre ele devine roșu într-o zonă care este nesemnificativă pentru computerele moderne, dar al doilea, din păcate, este invers. Prin urmare, deși, în general, ambele blocuri au arătat rezultate similare pe întregul domeniu de sarcină, în practică va fi de preferat primul.

Deoarece în timpul testului monitorizăm toate cele trei magistrale principale ale sursei de alimentare - +12 V, +5 V și +3,3 V - atunci sursele de alimentare din articole sunt prezentate sub forma unei imagini animate cu trei cadre, fiecare cadru de care corespunde abaterii de tensiune pe una din anvelopele mentionate

Recent, au devenit tot mai răspândite și sursele de alimentare cu stabilizare independentă a tensiunilor de ieșire, în care circuitul clasic este completat cu stabilizatori suplimentari conform așa-numitului circuit de miez saturabil. Astfel de blocuri demonstrează o corelație semnificativ mai mică între tensiunile de ieșire - de regulă, graficele KNH pentru ele sunt pline de culoare verde.

Viteza ventilatorului și creșterea temperaturii

Eficiența sistemului de răcire al unității poate fi considerată din două perspective - din punct de vedere al zgomotului și din punct de vedere al încălzirii. Evident, obținerea unor performanțe bune în ambele puncte este foarte problematică: o răcire bună poate fi obținută prin instalarea unui ventilator mai puternic, dar atunci vom pierde în zgomot - și invers.

Pentru a evalua eficiența de răcire a blocului, modificăm pas cu pas sarcina acestuia de la 50 W la maximul admis, în fiecare etapă oferind blocului 20...30 de minute să se încălzească - în acest timp temperatura acestuia atinge un nivel constant. După încălzire, folosind un tahometru optic Velleman DTO2234, se măsoară viteza de rotație a ventilatorului unității, iar folosind un termometru digital cu două canale Fluke 54 II, diferența de temperatură dintre aerul rece care intră în unitate și aerul încălzit care iese din acesta este măsurat.
Desigur, în mod ideal, ambele numere ar trebui să fie minime. Dacă atât temperatura, cât și viteza ventilatorului sunt mari, acest lucru ne spune că sistemul de răcire este prost proiectat.

Desigur, toate unitățile moderne au viteza reglabilă a ventilatorului - totuși, în practică, viteza inițială poate varia foarte mult (adică viteza la sarcină minimă; este foarte important, deoarece determină zgomotul unității în momentele în care computerul nu este încărcat cu nimic - și, prin urmare, plăcile video și procesorul ventilatoarelor se rotesc la viteză minimă), precum și un grafic al vitezei în funcție de sarcină. De exemplu, în sursele de alimentare din categoria de preț mai mică, un singur termistor este adesea folosit pentru a regla viteza ventilatorului fără circuite suplimentare - în acest caz, viteza se poate modifica doar cu 10...15%, ceea ce este greu de egalat. reglarea apelului.

Mulți producători de surse de alimentare specifică fie nivelul de zgomot în decibeli, fie viteza ventilatorului în rotații pe minut. Ambele sunt adesea însoțite de un strat de marketing inteligent - zgomotul și viteza sunt măsurate la o temperatură de 18 °C. Cifra rezultată este de obicei foarte frumoasă (de exemplu, un nivel de zgomot de 16 dBA), dar nu are nicio semnificație - într-un computer real temperatura aerului va fi cu 10...15 °C mai mare. Un alt truc pe care l-am întâlnit a fost să indicam pentru o unitate cu două tipuri diferite de ventilatoare caracteristicile doar celei mai lente.

Ondularea tensiunii de ieșire

Principiul de funcționare a unei surse de alimentare cu comutație - și toate unitățile de computer sunt în comutare - se bazează pe funcționarea unui transformator de putere descendente la o frecvență semnificativ mai mare decât frecvența curentului alternativ din rețeaua de alimentare, ceea ce face posibilă pentru a reduce dimensiunile acestui transformator de multe ori.

Tensiunea de rețea alternativă (cu o frecvență de 50 sau 60 Hz, în funcție de țară) la intrarea unității este redresată și netezită, după care este alimentată la un comutator tranzistor, care transformă tensiunea continuă înapoi în tensiune alternativă, dar cu o frecvență cu trei ordine de mărime mai mare - de la 60 la 120 kHz, în funcție de modelul de alimentare. Această tensiune este furnizată unui transformator de înaltă frecvență, care îl coboară la valorile de care avem nevoie (12 V, 5 V...), după care este îndreptat și netezit din nou. În mod ideal, tensiunea de ieșire a unității ar trebui să fie strict constantă - dar în realitate, desigur, este imposibil să netezi complet curentul alternativ de înaltă frecvență. Standard cere ca intervalul (distanța de la minim la maxim) ondulației reziduale a tensiunilor de ieșire ale surselor de alimentare la sarcină maximă să nu depășească 50 mV pentru magistralele +5 V și +3,3 V și 120 mV pentru magistrala +12 V.

Când testăm unitatea, luăm oscilograme ale tensiunilor sale principale de ieșire la sarcină maximă folosind un osciloscop cu două canale Velleman PCSU1000 și le prezentăm sub forma unui grafic general:

Linia de sus de pe ea corespunde magistralei +5 V, linia de mijloc – +12 V, partea de jos – +3,3 V. În imaginea de mai sus, pentru comoditate, valorile maxime permise de ondulare sunt afișate clar în dreapta: după cum puteți vedea, în această sursă de alimentare se potrivește magistrala +12 V este ușor să se potrivească în ele, magistrala +5 V este dificilă, iar magistrala +3,3 V nu se potrivește deloc. Vârfurile înguste înalte pe oscilograma ultimei tensiuni ne spun că unitatea nu poate face față cu filtrarea zgomotului de cea mai înaltă frecvență - de regulă, aceasta este o consecință a utilizării condensatoarelor electrolitice insuficient de bune, a căror eficiență scade semnificativ odată cu creșterea frecvenței. .

În practică, dacă intervalul de ondulare a sursei de alimentare depășește limitele permise, poate afecta negativ stabilitatea computerului și, de asemenea, poate provoca interferențe cu plăcile de sunet și echipamente similare.

Eficienţă

Dacă mai sus am luat în considerare doar parametrii de ieșire ai sursei de alimentare, atunci când se măsoară eficiența, parametrii de intrare ai acesteia sunt deja luați în considerare - ce procent din puterea primită de la rețeaua de alimentare transformă unitatea în puterea pe care o furnizează sarcinii. Diferența, desigur, se referă la încălzirea inutilă a blocului în sine.

Versiunea actuală a standardului ATX12V 2.2 impune o limită a eficienței unității de jos: minim 72% la sarcină nominală, 70% la maxim și 65% la sarcină ușoară. În plus, există cifrele recomandate de standard (80% randament la sarcină nominală), precum și programul de certificare voluntară „80+Plus”, conform căruia sursa de alimentare trebuie să aibă o eficiență de cel puțin 80% la orice sarcina de la 20% la maximul admis. Aceleași cerințe ca și 80+Plus sunt conținute în noul program de certificare Energy Star versiunea 4.0.

În practică, eficiența sursei de alimentare depinde de tensiunea rețelei: cu cât este mai mare, cu atât eficiența este mai bună; diferența de eficiență între rețelele de 110 V și 220 V este de aproximativ 2%. În plus, diferența de eficiență între diferite unități ale aceluiași model datorită variației parametrilor componente poate fi și de 1...2%.

În timpul testelor noastre, schimbăm sarcina pe unitate în pași mici de la 50 W la maxim posibil și la fiecare pas, după o scurtă încălzire, măsurăm puterea consumată de unitate din rețea - raportul sarcinii. puterea la puterea consumată din rețea ne oferă eficiența. Rezultatul este un grafic al eficienței în funcție de sarcina pe unitate.

De regulă, eficiența comutării surselor de alimentare crește rapid pe măsură ce sarcina crește, atinge un maxim și apoi scade lent. Această neliniaritate dă o consecință interesantă: din punct de vedere al eficienței, de regulă, este puțin mai profitabil să cumpărați o unitate a cărei putere nominală este adecvată puterii de sarcină. Dacă luați un bloc cu o rezervă mare de putere, atunci o sarcină mică va cădea în zona graficului în care eficiența nu este încă maximă (de exemplu, o sarcină de 200 de wați pe graficul unui 730- bloc de wați prezentat mai sus).

Factor de putere

După cum știți, într-o rețea de curent alternativ pot fi luate în considerare două tipuri de putere: activă și reactivă. Puterea reactivă apare în două cazuri - fie dacă curentul de sarcină în fază nu coincide cu tensiunea rețelei (adică sarcina este de natură inductivă sau capacitivă), fie dacă sarcina este neliniară. O sursă de alimentare pentru computer este un al doilea caz clar - dacă nu se iau măsuri suplimentare, consumă curent de la rețea în impulsuri scurte, mari, care coincid cu tensiunea maximă de rețea.

De fapt, problema este că, dacă puterea activă este convertită în întregime în bloc în lucru (prin care în acest caz ne referim atât la energia furnizată de bloc la sarcină, cât și la încălzirea proprie), atunci puterea reactivă nu este efectiv consumată. de ea deloc - este complet returnat înapoi în rețea. Ca să zic așa, merge doar înainte și înapoi între centrală și bloc. Dar încălzește firele care le conectează nu mai rău decât puterea activă... Prin urmare, încearcă să scape cât mai mult de puterea reactivă.

Un circuit cunoscut sub numele de PFC activ este cel mai eficient mijloc de suprimare a puterii reactive. În esență, acesta este un convertor de impulsuri, care este proiectat astfel încât consumul său de curent instantaneu să fie direct proporțional cu tensiunea instantanee din rețea - cu alte cuvinte, este special realizat liniar și, prin urmare, consumă doar putere activă. De la ieșirea A-PFC, tensiunea este furnizată la convertorul de impulsuri al sursei de alimentare, același care a creat anterior o sarcină reactivă cu neliniaritatea sa - dar deoarece acum este o tensiune constantă, liniaritatea celui de-al doilea convertor nu mai joacă un rol; este separat în mod fiabil de rețeaua de alimentare și nu o mai poate afecta.

Pentru a estima valoarea relativă a puterii reactive, se utilizează un concept precum factorul de putere - acesta este raportul dintre puterea activă și suma puterilor active și reactive (această sumă este adesea numită și puterea totală). Într-o sursă de alimentare convențională este de aproximativ 0,65, iar într-o sursă de alimentare cu A-PFC este de aproximativ 0,97...0,99, adică utilizarea A-PFC reduce puterea reactivă la aproape zero.

Utilizatorii și chiar recenzenții confundă adesea factorul de putere cu eficiența - deși ambele descriu eficiența unei surse de alimentare, aceasta este o greșeală foarte gravă. Diferența este că factorul de putere descrie eficiența utilizării rețelei AC de către sursa de alimentare - ce procent din puterea care trece prin ea folosește unitatea pentru funcționarea sa, iar eficiența este eficiența conversiei puterii consumate din rețea în puterea furnizată sarcinii. Ele nu sunt deloc conectate între ele, deoarece, așa cum a fost scris mai sus, puterea reactivă, care determină valoarea factorului de putere, pur și simplu nu este convertită în nimic în unitate, conceptul de „eficiență de conversie” nu poate fi asociat cu prin urmare, nu are niciun efect asupra eficienței.

În general, A-PFC este benefic nu pentru utilizator, ci pentru companiile energetice, deoarece reduce sarcina sistemului de alimentare creat de sursa de alimentare a computerului cu mai mult de o treime - și atunci când există un computer pe fiecare desktop, acest lucru se traduce în numere foarte vizibile. În același timp, pentru utilizatorul casnic mediu nu există practic nicio diferență dacă sursa lui de alimentare conține sau nu A-PFC, chiar și din punctul de vedere al plății pentru electricitate - cel puțin deocamdată, contoarele de energie electrică de uz casnic iau în considerare doar activul. putere. Cu toate acestea, afirmațiile producătorilor despre modul în care A-PFC vă ajută computerul nu sunt altceva decât zgomot obișnuit de marketing.

Unul dintre beneficiile secundare ale A-PFC este că poate fi proiectat cu ușurință pentru a funcționa pe întreaga gamă de tensiune de la 90 la 260 V, realizând astfel o sursă de alimentare universală care funcționează în orice rețea fără comutare manuală a tensiunii. În plus, dacă unitățile cu întrerupătoare de tensiune de rețea pot funcționa în două intervale - 90...130 V și 180...260 V, dar nu pot fi funcționate în intervalul de la 130 la 180 V, atunci o unitate cu A-PFC acoperă toate aceste tensiuni în totalitatea lor. Drept urmare, dacă dintr-un motiv oarecare sunteți forțat să lucrați în condiții de alimentare instabilă, care scade adesea sub 180 V, atunci o unitate cu A-PFC vă va permite fie să faceți fără UPS cu totul, fie să creșteți semnificativ serviciul. durata de viață a bateriei sale.

Cu toate acestea, A-PFC în sine nu garantează încă funcționarea în intervalul complet de tensiune - poate fi proiectat doar pentru o gamă de 180...260 V. Acest lucru se găsește uneori în unitățile destinate Europei, deoarece respingerea întregului- gama A-PFC permite să-și reducă puțin costul.

Pe lângă PFC-urile active, în blocuri se găsesc și cele pasive. Ele reprezintă cea mai simplă metodă de corectare a factorului de putere - sunt doar un inductor mare conectat în serie cu sursa de alimentare. Datorită inductanței sale, netezește ușor impulsurile de curent consumate de unitate, reducând astfel gradul de neliniaritate. Efectul P-PFC este foarte mic - factorul de putere crește de la 0,65 la 0,7...0,75, dar dacă instalarea A-PFC necesită o modificare serioasă a circuitelor de înaltă tensiune ale unității, atunci P-PFC poate fi adăugat fără nici cea mai mică dificultate în orice sursă de alimentare existentă.

În testele noastre, determinăm factorul de putere al unității folosind aceeași schemă ca și eficiența - crescând treptat puterea de sarcină de la 50 W la maximul admis. Datele obținute sunt prezentate pe același grafic ca și eficiența.

Lucrul în tandem cu un UPS

Din păcate, A-PFC descris mai sus are nu numai avantaje, ci și un dezavantaj - unele dintre implementările sale nu pot funcționa normal cu surse de alimentare neîntreruptibile. În momentul în care UPS-ul trece la baterii, astfel de A-PFC-uri își măresc brusc consumul, drept urmare protecția la suprasarcină din UPS este declanșată și pur și simplu se oprește.

Pentru a evalua caracterul adecvat al implementării A-PFC în fiecare unitate specifică, îl conectăm la un UPS APC SmartUPS SC 620VA și verificăm funcționarea acestora în două moduri - mai întâi când este alimentat de la rețea, iar apoi când trecem la baterii. În ambele cazuri, puterea de încărcare a unității crește treptat până când indicatorul de suprasarcină de pe UPS se aprinde.

Dacă această sursă de alimentare este compatibilă cu un UPS, atunci puterea de sarcină admisă a unității atunci când este alimentată de la rețea este de obicei de 340...380 W, iar la trecerea la baterii - puțin mai puțin, aproximativ 320...340 W. Mai mult, dacă în momentul trecerii la baterii puterea era mai mare, UPS-ul aprinde indicatorul de suprasarcină, dar nu se stinge.

Dacă unitatea are problema de mai sus, atunci puterea maximă la care UPS-ul acceptă să lucreze cu ea pe baterii scade considerabil sub 300 W, iar dacă este depășită, UPS-ul se oprește complet fie chiar în momentul trecerii la baterii, sau după cinci până la zece secunde . Dacă intenționați să achiziționați un UPS, este mai bine să nu cumpărați o astfel de unitate.

Din fericire, recent sunt din ce în ce mai puține unități care sunt incompatibile cu UPS. De exemplu, dacă blocurile din seria PLN/PFN ale Grupului FSP au avut astfel de probleme, atunci în următoarea serie GLN/HLN au fost complet corectate.

Dacă dețineți deja o unitate care nu poate funcționa normal cu un UPS, atunci există două opțiuni (pe lângă modificarea unității în sine, care necesită cunoștințe bune de electronică) - schimbați fie unitatea, fie UPS-ul. Primul, de regulă, este mai ieftin, deoarece un UPS va trebui achiziționat cu o rezervă de putere cel puțin foarte mare, sau chiar un tip online, care, pentru a spune ușor, nu este ieftin și nu este justificat în niciun fel. acasă.

Zgomot de marketing

Pe lângă caracteristicile tehnice, care pot și ar trebui verificate în timpul testelor, producătorilor le place adesea să furnizeze surse de alimentare cu o mulțime de inscripții frumoase care vorbesc despre tehnologiile utilizate în ele. În același timp, semnificația lor este uneori distorsionată, alteori trivială, alteori aceste tehnologii se referă în general doar la caracteristicile circuitelor interne ale blocului și nu afectează parametrii „externi” ai acestuia, ci sunt utilizate din motive de fabricabilitate sau cost. Cu alte cuvinte, etichetele frumoase sunt adesea doar zgomot de marketing și zgomot alb care nu conține nicio informație valoroasă. Cele mai multe dintre aceste afirmații nu au prea mult sens să le testăm experimental, dar mai jos vom încerca să le enumerăm pe cele principale și mai frecvente, astfel încât cititorii noștri să înțeleagă mai clar cu ce au de-a face. Dacă credeți că am ratat vreunul dintre punctele caracteristice, nu ezitați să ne spuneți despre asta, cu siguranță vom adăuga la articol.

Circuite duble de ieșire +12V

În vremurile vechi, sursele de alimentare aveau câte o magistrală pentru fiecare dintre tensiunile de ieșire - +5 V, +12 V, +3,3 V și câteva tensiuni negative, iar puterea maximă a fiecărei magistrale nu depășea 150.. .200 W și numai în unele unități server deosebit de puternice sarcina pe magistrala de cinci volți ar putea ajunge la 50 A, adică 250 W. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, situația s-a schimbat - puterea totală consumată de computere a continuat să crească, iar distribuția sa între autobuze s-a deplasat spre +12 V.

În standardul ATX12V 1.3, curentul de magistrală de +12 V recomandat a ajuns la 18 A... și de aici au început problemele. Nu, nu cu creșterea curentului, nu au fost probleme deosebite cu asta, ci cu siguranță. Cert este că, conform standardului EN-60950, puterea maximă a conectorilor liber accesibil utilizatorului nu trebuie să depășească 240 VA - se crede că puterile mari în cazul scurtcircuitelor sau defecțiunii echipamentelor pot duce cel mai probabil la diverse consecințe neplăcute, de exemplu, incendiul. Pe o magistrală de 12 volți, această putere este realizată la un curent de 20 A, în timp ce conectorii de ieșire ai sursei de alimentare sunt considerați, evident, liber accesibili utilizatorului.

Ca urmare, atunci când a fost necesară creșterea în continuare a curentului de sarcină admisibil cu +12 V, dezvoltatorii standardului ATX12V (adică Intel) au decis să împartă această magistrală în mai multe, cu un curent de 18 A fiecare (diferența de 2 A a fost inclusă ca marjă mică). Din motive de siguranță, nu există absolut alte motive pentru această decizie. Consecința imediată a acestui lucru este că sursa de alimentare nu trebuie să aibă mai mult de o șină de +12V deloc - trebuie doar să declanșeze protecție dacă încearcă să încarce oricare dintre conectorii săi de 12V cu mai mult de 18A de curent. Asta e tot. Cel mai simplu mod de a implementa acest lucru este să instalați mai multe șunturi în interiorul sursei de alimentare, fiecare dintre acestea fiind conectat la propriul grup de conectori. Dacă curentul prin unul dintre șunturi depășește 18 A, protecția este declanșată. Ca rezultat, pe de o parte, puterea fiecărui conector individual nu poate depăși 18 A * 12 V = 216 VA, pe de altă parte, puterea totală eliminată de la diferiți conectori poate fi mai mare decât această cifră. Și lupii sunt hrăniți, iar oile sunt în siguranță.

Prin urmare - de fapt - sursele de alimentare cu două, trei sau patru șine de +12 V practic nu se găsesc în natură. Pur și simplu pentru că nu este necesar - de ce să puneți o grămadă de piese suplimentare în interiorul blocului, unde este deja destul de înghesuit, când vă puteți descurca cu câteva șunturi și un simplu microcircuit care va controla tensiunea pe ele (și din moment ce știm că rezistența șunturilor, atunci tensiunea implică imediat și fără ambiguitate mărimea curentului care curge prin șunt)?

Cu toate acestea, departamentele de marketing ale producătorilor de surse de alimentare nu au putut ignora un astfel de cadou - iar acum pe cutiile de surse de alimentare există zice despre modul în care două linii de +12 V ajută la creșterea puterii și a stabilității. Și dacă sunt trei rânduri...

Dar este în regulă dacă asta este tot ce există. Cea mai recentă tendință de modă sunt sursele de alimentare în care există, parcă, o separare a liniilor, dar parcă nu. Ca aceasta? Este foarte simplu: de îndată ce curentul de pe una dintre linii ajunge la prețuiții 18 A, protecția la suprasarcină... este oprită. Ca urmare, pe de o parte, inscripția sacră „Șine triple 12V pentru putere și stabilitate fără precedent” nu dispare din cutie, iar pe de altă parte, puteți adăuga câteva prostii lângă ea în același font care, dacă necesar, toate cele trei linii se îmbină într-una singură. Prostii - pentru că, după cum am spus mai sus, nu au fost niciodată despărțiți. În general, este absolut imposibil să înțelegem întreaga profunzime a „noii tehnologii” din punct de vedere tehnic: de fapt, ei încearcă să ne prezinte absența unei tehnologii ca prezența alteia.

Dintre cazurile pe care ni le cunoaștem până acum, companiile Topower și Seasonic, precum și, respectiv, mărcile care își vând unitățile sub marcă proprie, s-au remarcat în domeniul promovării „protecției cu autocomutare” în rândul maselor.

Protecție la scurtcircuit (SCP)

Blocare de protecție la scurtcircuit de ieșire. Obligatoriu conform documentului Ghid de proiectare a sursei de alimentare ATX12V– ceea ce înseamnă că este prezent în toate blocurile care pretind că respectă standardul. Chiar și cele unde nu există inscripție „SCP” pe cutie.

Protecție la supraputere (suprasarcină) (OPP)

Protecție împotriva supraîncărcării unității pe baza puterii totale la toate ieșirile. Este obligatoriu.

Protecție la supracurent (OCP)

Protecție împotriva supraîncărcării (dar nu încă scurtcircuit) a oricăreia dintre ieșirile unității în mod individual. Prezent pe multe, dar nu pe toate blocurile - și nu pentru toate ieșirile. Nu este obligatoriu.

Protectie la supratemperatura (OTP)

Protecție împotriva supraîncălzirii blocului. Nu este atât de comun și nu este obligatoriu.

Protecție la supratensiune (OVP)

Protecție împotriva depășirii tensiunilor de ieșire. Este obligatoriu, dar, de fapt, este proiectat în cazul unei defecțiuni grave a unității - protecția se declanșează numai atunci când oricare dintre tensiunile de ieșire depășește valoarea nominală cu 20...25%. Cu alte cuvinte, dacă unitatea dumneavoastră produce 13 V în loc de 12 V, este indicat să o înlocuiți cât mai repede, dar protecția sa nu trebuie să funcționeze, deoarece este concepută pentru situații mai critice care amenință defectarea imediată a echipamentului. conectat la unitate.

Protectie la subtensiune (UVP)

Protecție împotriva subestimarii tensiunilor de ieșire. Desigur, o tensiune prea scăzută, spre deosebire de prea mare, nu duce la consecințe fatale pentru computer, dar poate provoca defecțiuni, să zicem, în funcționarea unui hard disk. Din nou, protecția este declanșată atunci când tensiunea scade cu 20...25%.

Manșon din nailon

Tuburi moi din nailon împletit în care firele de ieșire ale sursei de alimentare sunt ascunse - fac puțin mai ușoară așezarea firelor în interiorul unității de sistem, prevenind încurcarea acestora.

Din păcate, mulți producători au trecut de la ideea fără îndoială bună de a folosi tuburi de nailon la tuburi groase de plastic, adesea completate cu ecranare și un strat de vopsea care strălucește în lumina ultravioletă. Vopseaua strălucitoare este, desigur, o chestiune de gust, dar firele de alimentare au nevoie de ecranare nu mai mult decât un pește are nevoie de o umbrelă. Însă tuburile groase fac cablurile elastice și inflexibile, ceea ce nu numai că le împiedică să fie plasate în carcasă, ci pur și simplu reprezintă un pericol pentru conectorii de alimentare, care suportă o forță considerabilă de la cablurile care rezistă la îndoire.

Acest lucru se face adesea de dragul îmbunătățirii răcirii unității de sistem - dar, vă asigur, ambalarea cablurilor de alimentare în tuburi are un efect foarte mic asupra fluxului de aer din interiorul carcasei.

Suport CPU dual core

De fapt, nimic mai mult decât o etichetă frumoasă. Procesoarele dual-core nu necesită nici un suport special de la sursa de alimentare.

Suport SLI și CrossFire

O altă etichetă frumoasă, care indică prezența unui număr suficient de conectori de alimentare a plăcii video și capacitatea de a produce putere considerată suficientă pentru a alimenta un sistem SLI. Nimic mai mult.

Uneori, producătorul blocurilor primește un fel de certificat corespunzător de la producătorul plăcii video, dar acest lucru nu înseamnă altceva decât disponibilitatea menționată mai sus a conectorilor și putere mare - și adesea aceasta din urmă depășește semnificativ nevoile unui sistem SLI sau CrossFire tipic. La urma urmei, producătorul trebuie să justifice cumva cumpărătorilor necesitatea de a achiziționa un bloc de putere nebunește de mare, așa că de ce să nu faceți acest lucru lipind eticheta „SLI Certified” doar pe el?...

Componente de clasa industriala

Inca o data o eticheta frumoasa! De regulă, componentele de calitate industrială înseamnă piese care funcționează într-un interval larg de temperatură - dar sincer, de ce să puneți un microcircuit în sursa de alimentare care să poată funcționa la temperaturi de la -45 °C dacă această unitate încă nu va fi expusă la rece? .

Uneori, componentele industriale înseamnă condensatori proiectați să funcționeze la temperaturi de până la 105 °C, dar aici, în general, totul este, de asemenea, banal: condensatori în circuitele de ieșire ale sursei de alimentare, care se încălzesc singuri și chiar se află lângă șocuri fierbinți. , sunt întotdeauna proiectate la o temperatură maximă de 105 °C. În caz contrar, durata lor de funcționare se dovedește a fi prea scurtă (desigur, temperatura din sursa de alimentare este mult mai mică de 105 °C, dar problema este că orice O creștere a temperaturii va reduce durata de viață a condensatoarelor - dar cu cât temperatura maximă admisă de funcționare a unui condensator este mai mare, cu atât va fi mai puțin efectul încălzirii asupra duratei sale de viață).

Condensatoarele de înaltă tensiune de intrare funcționează practic la temperatura ambiantă, astfel încât utilizarea unor condensatoare de 85 de grade puțin mai ieftine nu afectează în niciun fel durata de viață a sursei de alimentare.

Design avansat de comutare dublă înainte

Atragerea cumpărătorului cu cuvinte frumoase, dar complet de neînțeles este o distracție preferată a departamentelor de marketing.

În acest caz, vorbim despre topologia sursei de alimentare, adică despre principiul general al construirii circuitului său. Există un număr destul de mare de topologii diferite - așa că, pe lângă convertorul direct cu doi tranzistori cu un singur ciclu, în unitățile de computer puteți găsi și convertoare directe cu un singur tranzistor cu un singur ciclu, precum și convertoare push cu jumătate de punte. convertizoare trage înainte. Toți acești termeni sunt de interes doar pentru specialiștii în electronică; pentru utilizatorul obișnuit, ei nu înseamnă în esență nimic.

Alegerea unei topologii specifice de alimentare este determinată de mai multe motive - gama și prețul tranzistorilor cu caracteristicile necesare (și diferă semnificativ în funcție de topologie), transformatoare, microcircuite de control... De exemplu, un singur tranzistor înainte versiunea este simplă și ieftină, dar necesită folosirea unui tranzistor de înaltă tensiune și a diodelor de înaltă tensiune la ieșirea blocului, deci este utilizată numai în blocuri ieftine de putere redusă (costul diodelor de înaltă tensiune și de înaltă tensiune). tranzistoarele de putere sunt prea mari). Versiunea push-pull cu jumătate de punte este puțin mai complicată, dar tensiunea de pe tranzistoarele din ea este la jumătate... În general, este vorba în principal de disponibilitatea și costul componentelor necesare. De exemplu, putem prezice cu încredere că, mai devreme sau mai târziu, redresoarele sincrone vor începe să fie utilizate în circuitele secundare ale surselor de alimentare ale computerelor - nu este nimic deosebit de nou în această tehnologie, este cunoscută de mult timp, este prea scumpă și beneficiile pe care le oferă nu acoperă costurile.

Design cu transformator dublu

Utilizarea a două transformatoare de putere, care se găsește în sursele de alimentare de mare putere (de obicei de la un kilowatt) - ca în paragraful anterior, este o soluție pur inginerească, care în sine, în general, nu afectează caracteristicile unității. în orice mod vizibil - pur și simplu în unele cazuri este mai convenabil să distribuiți puterea considerabilă a unităților moderne peste două transformatoare. De exemplu, dacă un transformator de putere maximă nu poate fi strâns în dimensiunile de înălțime ale unității. Cu toate acestea, unii producători prezintă o topologie cu doi transformatori, permițându-le să obțină o mai mare stabilitate, fiabilitate și așa mai departe, ceea ce nu este în întregime adevărat.

RoHS (Reducerea Substanțelor Periculoase)

Noua directivă UE care restricționează utilizarea unui număr de substanțe periculoase în echipamentele electronice de la 1 iulie 2006. Au fost interzise plumbul, mercurul, cadmiul, cromul hexavalent și doi compuși de bromură - pentru sursele de alimentare, aceasta înseamnă, în primul rând, trecerea la lipituri fără plumb. Pe de o parte, desigur, suntem cu toții pentru mediu și împotriva metalelor grele - dar, pe de altă parte, o tranziție bruscă la utilizarea de materiale noi poate avea consecințe foarte neplăcute în viitor. Astfel, mulți cunosc bine povestea hard disk-urilor Fujitsu MPG, în care defecțiunea masivă a controlerelor Cirrus Logic a fost cauzată de ambalarea acestora în carcase din noul compus „eco-friendly” de la Sumitomo Bakelite: componentele incluse în acesta. a contribuit la migrarea cuprului și argintului și formarea de jumperi între șenile în interiorul corpului cipului, ceea ce a dus la o defecțiune aproape garantată a cipului după un an sau doi de funcționare. Complexul a fost întrerupt, participanții la poveste au schimbat o grămadă de procese, iar proprietarii datelor care au murit împreună cu hard disk-urile nu au putut decât să urmărească ce se întâmplă.

Echipamentul folosit

Desigur, prima prioritate la testarea unei surse de alimentare este verificarea funcționării acesteia la diferite puteri de sarcină, până la maxim. Multă vreme, în diverse recenzii, autorii au folosit computere obișnuite în acest scop, în care a fost instalată unitatea testată. Această schemă a avut două dezavantaje principale: în primul rând, nu este posibil să se controleze puterea consumată din bloc într-un mod flexibil și, în al doilea rând, este dificil să se încarce în mod adecvat blocurile care au o rezervă mare de putere. A doua problemă a devenit deosebit de pronunțată în ultimii ani, când producătorii de surse de alimentare au început o adevărată cursă pentru putere maximă, în urma căreia capacitățile produselor lor au depășit cu mult nevoile unui computer obișnuit. Desigur, putem spune că, deoarece un computer nu necesită o putere mai mare de 500 W, atunci nu are rost să testăm unitățile la sarcini mai mari - pe de altă parte, deoarece am început, în general, să testăm produse cu o putere nominală mai mare, ar fi ciudat, cel puțin nu este posibil să se testeze în mod oficial performanța lor pe întregul domeniu de sarcină admisibil.

Pentru a testa sursele de alimentare în laboratorul nostru, folosim o sarcină reglabilă cu control software. Sistemul se bazează pe o proprietate binecunoscută a tranzistoarelor cu efect de câmp cu poartă izolată (MOSFET): acestea limitează fluxul de curent prin circuitul dren-sursă în funcție de tensiunea porții.

Mai sus este prezentat cel mai simplu circuit al unui stabilizator de curent pe un tranzistor cu efect de câmp: prin conectarea circuitului la o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire de +V și rotind butonul rezistorului variabil R1, schimbăm tensiunea la poarta tranzistorului. VT1, modificând astfel curentul I care circulă prin acesta - de la zero la maxim (determinat de caracteristicile tranzistorului și/sau ale sursei de alimentare testate).

Cu toate acestea, o astfel de schemă nu este foarte perfectă: atunci când tranzistorul se încălzește, caracteristicile sale vor „pluti”, ceea ce înseamnă că și curentul I se va schimba, deși tensiunea de control la poartă va rămâne constantă. Pentru a combate această problemă, trebuie să adăugați un al doilea rezistor R2 și un amplificator operațional DA1 la circuit:

Când tranzistorul este pornit, curentul I circulă prin circuitul sursă de scurgere și prin rezistența R2. Tensiunea la acesta din urmă este egală, conform legii lui Ohm, U=R2*I. Din rezistor această tensiune este furnizată la intrarea inversoare a amplificatorului operațional DA1; intrarea neinversoare a aceluiași amplificator operațional primește tensiunea de comandă U1 de la rezistența variabilă R1. Proprietățile oricărui amplificator operațional sunt astfel încât atunci când este pornit în acest fel, încearcă să mențină aceeași tensiune la intrările sale; face acest lucru schimbându-și tensiunea de ieșire, care în circuitul nostru merge la poarta tranzistorului cu efect de câmp și, în consecință, reglează curentul care curge prin el.

Să presupunem că rezistența R2 = 1 Ohm și setăm tensiunea la rezistorul R1 la 1 V: apoi amplificatorul operațional își va schimba tensiunea de ieșire, astfel încât rezistorul R2 să scadă și el 1 volt - în consecință, curentul I va fi setat egal cu 1 V / 1 Ohm = 1 A. Dacă setăm R1 la o tensiune de 2 V, amplificatorul operațional va răspunde setând curentul I = 2 A și așa mai departe. Dacă curentul I și, în consecință, tensiunea la rezistorul R2 se modifică din cauza încălzirii tranzistorului, amplificatorul operațional își va ajusta imediat tensiunea de ieșire pentru a le readuce înapoi.

După cum puteți vedea, am primit o sarcină controlată excelentă, care vă permite să modificați fără probleme, prin rotirea unui buton, curentul în intervalul de la zero la maxim și, odată setată, valoarea sa este menținută automat atât timp cât doriți, si in acelasi timp este si foarte compact. O astfel de schemă, desigur, este cu un ordin de mărime mai convenabilă decât un set voluminos de rezistențe de rezistență scăzută conectate în grupuri la sursa de alimentare testată.

Puterea maximă disipată de un tranzistor este determinată de rezistența sa termică, de temperatura maximă admisă a cristalului și de temperatura radiatorului pe care este instalat. Instalația noastră folosește tranzistori International Rectifier IRFP264N (PDF, 168 kb) cu o temperatură admisă a cristalului de 175 °C și o rezistență termică de la cristal la radiator de 0,63 °C/W, iar sistemul de răcire al instalației ne permite să menținem temperatura de radiatorul de sub tranzistor la 80 °C (da, ventilatoarele necesare pentru aceasta sunt destul de zgomotoase...). Astfel, puterea maximă disipată de un tranzistor este (175-80)/0,63 = 150 W. Pentru a obține puterea necesară, se folosește conexiunea în paralel a mai multor sarcini descrise mai sus, semnalul de control căruia îi este furnizat de la același DAC; De asemenea, puteți utiliza conexiunea paralelă a două tranzistoare cu un amplificator operațional, caz în care puterea maximă de disipare crește de o dată și jumătate față de un tranzistor.

Mai rămâne un singur pas pentru un banc de testare complet automatizat: înlocuiți rezistența variabilă cu un DAC controlat de computer - și vom putea ajusta sarcina în mod programatic. Prin conectarea mai multor astfel de sarcini la un DAC multicanal și instalarea imediată a unui ADC multicanal care măsoară tensiunile de ieșire ale unității testate în timp real, vom obține un sistem de testare complet pentru testarea surselor de alimentare ale computerului pe întreaga durată. Gama de sarcini admisibile și orice combinație a acestora:

Fotografia de mai sus arată sistemul nostru de testare în forma sa actuală. Pe primele două blocuri de radiatoare, răcite de ventilatoare puternice de dimensiune standard 120x120x38 mm, există tranzistoare de sarcină pentru canale de 12 volți; un radiator mai modest răcește tranzistoarele de sarcină ale canalelor +5 V și +3,3 V, iar în blocul gri, conectat printr-un cablu la portul LPT al computerului de control, se află DAC, ADC și electronicele aferente menționate mai sus. . Cu dimensiunile de 290x270x200 mm, vă permite să testați surse de alimentare cu o putere de până la 1350 W (până la 1100 W pe magistrala +12 V și până la 250 W pe magistralele +5 V și +3,3 V).

Pentru a controla standul și a automatiza unele teste, a fost scris un program special, a cărui captură de ecran este prezentată mai sus. Permite:

setați manual sarcina pe fiecare dintre cele patru canale disponibile:

primul canal +12 V, de la 0 la 44 A;
al doilea canal +12 V, de la 0 la 48 A;
canal +5 V, de la 0 la 35 A;
canal +3,3 V, de la 0 la 25 A;

monitorizează în timp real tensiunea sursei de alimentare testate pe magistralele specificate;
măsoară și trasează automat caracteristicile de sarcină încrucișată (CLC) pentru o sursă de alimentare specificată;
măsoară și trasează automat grafice ale eficienței și factorului de putere al unității în funcție de sarcină;
în modul semi-automat, construiți grafice ale dependenței vitezei ventilatorului unității de sarcină;
calibrati instalatia in regim semi-automat pentru a obtine cele mai precise rezultate.

O valoare deosebită este, desigur, construcția automată a graficelor KNH: acestea necesită măsurarea tensiunilor de ieșire ale unității pentru toate combinațiile de sarcini permise pentru aceasta, ceea ce înseamnă un număr foarte mare de măsurători - pentru a efectua un astfel de test manual ar fi necesită o cantitate suficientă de perseverență și un exces de timp liber. Programul, pe baza caracteristicilor pașaportului blocului introdus în el, construiește o hartă a sarcinilor admise pentru acesta și apoi o parcurge la un interval dat, la fiecare pas măsurând tensiunile generate de bloc și trasându-le pe un grafic ; întregul proces durează de la 15 la 30 de minute, în funcție de puterea unității și de pasul de măsurare - și, cel mai important, nu necesită intervenție umană.

Măsurători de eficiență și factor de putere

Pentru a măsura eficiența unității și factorul de putere al acesteia, se utilizează echipamente suplimentare: unitatea testată este conectată la o rețea de 220 V printr-un șunt, iar un osciloscop Velleman PCSU1000 este conectat la șunt. În consecință, pe ecranul său vedem o oscilogramă a curentului consumat de unitate, ceea ce înseamnă că putem calcula puterea pe care o consumă din rețea și cunoscând puterea de sarcină pe care o avem instalată pe unitate, eficiența acesteia. Măsurătorile sunt efectuate într-un mod complet automat: programul PSUCeck descris mai sus poate primi toate datele necesare direct de la software-ul osciloscopului, care este conectat la un computer printr-o interfață USB.

Pentru a asigura acuratețea maximă a rezultatului, puterea de ieșire a unității este măsurată ținând cont de fluctuațiile tensiunilor sale: să spunem, dacă sub o sarcină de 10 A, tensiunea de ieșire a magistralei +12 V scade la 11,7 V, atunci valoarea corespunzătoare. termenul la calcularea eficienței va fi egal cu 10 A * 11,7 V = 117 W.

Osciloscop Velleman PCSU1000

Același osciloscop este, de asemenea, utilizat pentru a măsura intervalul de ondulare a tensiunilor de ieșire ale sursei de alimentare. Măsurătorile se fac pe magistralele +5 V, +12 V și +3,3 V la sarcina maximă admisă a unității, osciloscopul este conectat folosind un circuit diferențial cu doi condensatori shunt (aceasta este conexiunea recomandată în Ghid de proiectare a sursei de alimentare ATX):

Măsurare vârf la vârf

Osciloscopul utilizat este unul cu două canale; în consecință, amplitudinea ondulației poate fi măsurată pe o singură magistrală la un moment dat. Pentru a obține o imagine completă, repetăm ​​măsurătorile de trei ori, iar cele trei oscilograme rezultate - una pentru fiecare dintre cele trei magistrale monitorizate - sunt combinate într-o singură imagine:

Setările osciloscopului sunt indicate în colțul din stânga jos al imaginii: în acest caz, scara verticală este de 50 mV/div, iar scara orizontală este de 10 μs/div. De regulă, scara verticală este neschimbată în toate măsurătorile noastre, dar scara orizontală se poate modifica - unele blocuri au ondulații de joasă frecvență la ieșire, pentru care prezentăm o altă oscilogramă, cu o scară orizontală de 2 ms/div.

Viteza ventilatoarelor unității - în funcție de sarcina pe care o are - se măsoară într-un mod semi-automat: tahometrul optic Velleman DTO2234 pe care îl folosim nu are interfață cu computerul, așa că citirile acestuia trebuie introduse manual. În timpul acestui proces, puterea de sarcină a unității se modifică în trepte de la 50 W la maximul admis; la fiecare pas, unitatea este menținută cel puțin 20 de minute, după care se măsoară viteza de rotație a ventilatorului său.

În același timp, măsurăm creșterea temperaturii aerului care trece prin bloc. Măsurătorile sunt efectuate folosind un termometru cu două canale Fluke 54 II, unul dintre senzorii căruia determină temperatura aerului din cameră, iar celălalt - temperatura aerului care iese din sursa de alimentare. Pentru o mai mare repetabilitate a rezultatelor, atașăm cel de-al doilea senzor la un suport special cu o înălțime fixă ​​și distanță față de bloc - astfel, în toate testele, senzorul se află în aceeași poziție față de sursa de alimentare, ceea ce asigură condiții egale pentru toate. participanții la testare.

Graficul final afișează simultan vitezele ventilatorului și diferența de temperatură a aerului - acest lucru permite, în unele cazuri, să se evalueze mai bine nuanțele funcționării sistemului de răcire al unității.

Dacă este necesar, se folosește un multimetru digital Uni-Trend UT70D pentru a controla acuratețea măsurătorilor și pentru a calibra instalația. Instalația este calibrată de un număr arbitrar de puncte de măsurare situate în secțiuni arbitrare ale intervalului disponibil - cu alte cuvinte, pentru calibrarea tensiunii, este conectată o sursă de alimentare reglabilă, a cărei tensiune de ieșire se modifică în pași mici de la 1.. .2 V la maximul măsurat de instalaţia pe un canal dat. La fiecare pas, valoarea exactă a tensiunii afișată de multimetru este introdusă în programul de control al instalației, pe baza căruia programul calculează tabelul de corecție. Această metodă de calibrare permite o precizie bună de măsurare pe întregul interval disponibil de valori.

Lista modificărilor în metodologia de testare

30.10.2007 – prima versiune a articolului