PFC bilgisayar için güç kaynağı. Etkili güç ve tam güç. ⇡ Toplam ATX güç kaynağı şeması

Hemen söyleyeceğim, makale, basit bir PC kullanıcısı için tasarlanmıştır, ancak akademik detaylara derinleşin.
Şemaların benim olmadığı gerçeğine rağmen, sadece "kendimden" bir açıklamayı veriyorum, bu sadece doğru değil gibi davranmayan, ancak "parmaklar üzerinde" açıklamayı hedeflemeyi, böyle gerekli bir cihazın BP bilgisayar.

APFC'nin çalışmalarına girme ihtiyacı, bilgisayarın keyfi bir yeniden başlatılmasıyla ilgili bir sorun olduğunda 2005'te göründüm. Bilgisayarı, özellikle inceliklerde bir emilim değil "sabunlu" firmasında satın aldım. Hizmet yardımcı olmadı: Şirket çalışıyor ve yeniden başlatıyorum. Kendisini zorlamak için çizgiye geldiğini fark ettim ... bir sorun vardı ev ağıHangi akşam 160V atlayışla eğildi! Bir şema aramaya başladı, girdi kapasitörlerinin kapasitesini arttırmaya, hafifçe boyanmış, ancak sorunu çözmedi. Bilgi bulma sürecinde, anlaşılmaz APFC ve PPFC harflerini fiyatlardaki blok isimlerinde gördüm. Daha sonra PPFC olduğumu öğrendim ve apfc ile bir blok almaya karar verdim, sonra da bir güler yüzlü aldım. Diğer sorunlar başladı - Sistem açıldığında kesintisiz kesiliyor ve ağın ortadan kaybolması ellerinizle yetiştirilir. Geri geçtim, 3 kat daha güçlü satın aldı, bu gün sorunsuz çalışıyor.

Sizinle sizin deneyimimle paylaşacağım ve bilgisayardaki neredeyse son rolü almak haksız olan Systemsman - BP bileşeni hakkında biraz daha fazla bilgi edinmek istiyorsunuz.

FSP EPSILON 1010 güç kaynakları, yüksek kaliteli ve güvenilir cihazlardır, ancak ağlarımızın sorunlarını ve diğer şansların sorunlarını dikkate alarak bazen başarısız olurlar. Bu bloğu atmak acıtıyor ve onarım yenisinin maliyetine yaklaşabilir. Ancak, ortadan kaldıran küçük şeyler var, ömrüne döndürebilirsiniz.

FSP Epsilon 1010 neye benziyor:

En önemli şey, iş prensibini anlamak ve kemiklerin etrafındaki bloğu ayrıştırmaktır.

Nete'de çıplak olduğum FSP Epsilon Tipi Blok Şeması Şeması'nın parçalarına bir örnek teşkil edeceğim. Şemalar, nazikçe paylaşılan erişim için yatırım yapan çok ampul ve yetkili bir kişi tarafından elle hazırlanır:

1. Temel Şema:
Resim 1:
Tam Boy Bağlantısı: s54.radikal.ru/i144/1208/d8/cbca90320cd9.gif

2. APFC Denetleyici Şeması:
Şekil 2:
Tam Boy Bağlantısı: i082.radikal.ru/1208/88.0f01a4c58bfc.gif

Bu serinin güç bloklarının modifikasyonu, elemanların sayısında (aynı ücrete ek olarak) farklıdır, ancak çalışma prensibi aynıdır.

Peki Apfc nedir?

PFC. - Bu, güç faktörünün (ENG. Güç Faktörü Düzeltme) PFC'nin (ENG. Güç Faktörü Düzeltme) Düzeltmedir) - AC Güç Kaynağı tarafından güçlendirildiğinde, güç faktörünün olduğu bir duruma düşük bir güç faktörü ile sonlu bir cihazın tüketimini getirme işlemidir. benimsenen standartlara karşılık gelir. Üç parmakta gösteriyorsanız, şöyle görünür:

Güç kaynağı başlatıldı, kapasitörler şarj etmeye başladı - AC 220V 50Hz'nin alternatif akımının zirvesiyle çakışan akım tüketiminin zirvesine gitti (çizilmesi için çok tembel). Neden tesadüf? Ve "0" volt zaman eksenine daha yakın olduğunda nasıl şarj edecekler? Hiçbir şekilde! Diyot köprüsü kondansatörün önünde dururken zirveler sinüzoidlerin her yarım dalgasında olacaktır.
- Bloğun yükü akımı çekti ve kapasitörleri boşalttı;
- Kapasitörler şarj etmeye başladı ve yine sinüzoid zirvelerdeki akım tüketiminin zirveleri ortaya çıktı.

Ayrıca, sinüzoidi kaplı olan ve sürekli tüketim yerine, akımı "çeker", zamanın darboğazlarına kısa atlamalarla "çeken" "kirpi" görüyoruz. Ama burada korkunç olan, kendini çekmeyin, söylemeyin. Ve burada Baskerville Köpeği Rumated: Bu tepe noktaları elektrik kablolarını aşırı yükler ve hatta nominal olarak hesaplanan bir tel bölümünde yangına yol açabilir. Ve eğer ağdaki bloğun bir değil olduğunu dikkate alırsak? Evet ve bir ağda faaliyet gösteren elektronik cihazlarda, bu "döküldüğü" ağı parazitli olması muhtemel değildir. Ayrıca, BP'nin belirtilen pasaportu gücüyle, şebeke kablolarınızın (ofis) zaten oynadığı için ışığı daha fazla ödeyeceksiniz. Görev, doğrusallığın doğrusallığına yaklaşan ve kablolamayı boşaltacak sinüzoid arızalarının ortaya çıkmasında zamanla mevcut tüketim zirvelerini aşağı indirmek ortaya çıkıyor.

PPFC. - Güç katsayısının pasif düzeltilmesi. Bu, BP'nin bir ağ teli önünde, gaz kelebeğinin doğrusal olmayan özellikleri göz önüne alındığında, kapasitörlerin şarjı sırasında mevcut tüketimin zirvesini karıştıran büyük bir gaz kelebeği olduğu anlamına gelir. Akım, onun için bağlı voltajdan arkasına geçiyor - okulu hatırla). Buna benziyor: Kondansatör, sinüzoitlerin maksimumunda şarj edilmeli ve bunu bekliyor, ancak gaz kelebeğin onun önünde olması gerekiyordu. Ancak, choke, kondenser ihtiyaçlarının neler olduğu konusunda tamamen endişe duymaz - voltajın kendisine yapıldığı ve tam tersi yönde yönlendirilen öz-indüksiyon akımı meydana gelir. Böylece, choke, kapasitörün en yüksek ağdaki girişin zirvesinde şarj edilmesini önler ve kapasitör boşaltılır. Garip, değil mi? Ama istemedim mi? Şimdi sinüzoid düşüyor, ancak gaz kelebeği ve burada çoğu insan gibi davranıyor: (takdir etmiyoruz, kaybetme - pişmanlık duyuyoruz) tekrar, kendi kendine indüksiyon akımı, yalnızca bir kapasitörle şarj edilen çürüyen bir akımla çakışıyor. Sahip olduklarımızı: zirvede - hiçbir şey, başarısızlıklarda - şarj! Görev tamamlandı!
Bu, PPFC şemasının, sinüzoid diplerin (artan ve aşağı doğru siteler) sadece bir gaz kelebeği üzerindeki zirvelerinin sıkılaştırılması nedeniyle nasıl çalışır. Güç katsayısı 0,6'ya yakındır. Kötü değil, ama mükemmel değil.

Apfc. - Aktif güç faktörü düzeltmesi. Bu, beslenmenin gerekli olduğu elektronik bileşenler kullanılması anlamına gelir. Bu güç kaynağında, aslında iki güç kaynağı vardır: Birincisi bir stabilizatör 410V, ikincisi normal klasik darbe güç kaynağıdır. Bu aşağıda bakacağız.

APFC ve iş prensibi.

Figür 3:

Sadece güç katsayısının operasyonel düzeltmesi ilkesine yaklaştık, bu yüzden bir kerede kendiniz için bazı noktaları tanımlarız. Ana amacına ek olarak (zamandaki mevcut tüketimin doğrusallığına yaklaşım), APFC Triune görevini çözer ve özelliklere sahiptir:

APFC'li güç kaynağı iki bloktan oluşur: Birincisi, 410V stabilizatördür (aslında APFC), ikincisi normal klasik darbe güç kaynağıdır.
- APFC şeması, 0.9 civarında bir güç faktörü sağlar. "1" için çabaladığımız şey bu.
- APFC şeması 200khz civarında bir frekansta çalışır. Katılıyorum, 50 Hz ile ilgili olarak saniyede 200.000 kez ateş etmek, pratik olarak her zaman, yani doğrusaldır.
- APFC şeması yaklaşık 410b, sabit bir sabit çıkış voltajı sağlar ve 110 ila 250V (40V'den pratikte) arasında çalışır. Bu, endüstriyel ağın pratik olarak iç stabilizatörlerin çalışmalarını etkilemediği anlamına gelir.

Şema Çalışması:

APFC'nin çalışma prensibi, gaz kelebeğinde enerji birikimine dayanır ve ardından yüke geri döner.
Gaz kelebeğiyle güçlendiğinde, akımı voltajın arkasında geciktirilir. Voltajı çıkarırken, kendi kendine indüksiyon fenomeni gerçekleşir. Burada bir güç kaynağı yiyor ve kendinden endüksiyon gerilimi çift takılı yaklaşmaya yaklaşabildiğinden - işte 110V çalışması! APFC şemasının görevi - gaz kelebeği boyunca dozlama için verilen bir doğrulukla, böylece çıkış her zaman yük ve giriş voltajından bağımsız olarak her zaman 410V voltajdır.

Şekil 3, DC - Köprüden sonra (kararlı değil), Kümülatif COCKE L1, karşılaştırıcıyı ve PWM'yi kontrol eden Kümülatif Key SW1 olan bir sabit voltaj kaynağı görüyoruz. Şema, ilk bakışta oldukça cesurca yapıldı, çünkü kesinlikle keşif sırasında çıkışta kısa bir devre yapar, ancak affedileceğiz, ancak kapatmanın saniyede 200.000 kez frekansı olan mikrosaniyede meydana geldiği göz önüne alındığında. Ancak, anahtar kontrol şeması hataları olduğunda, kesinlikle duyacaksınız ve hatta koklayacaksınız ve ayrıca böyle bir şemada güç anahtarlarının nasıl yanıklarını görebilir.

1. SW1 transistörü açıktır, daha önce olduğu gibi, "+ DC" - "L1" - "SW2" - "RL" ye "-DC" a gazın aracılığıyla hareketin akışına açıktır. Ancak gaz kelebeği akım hareketine (kendi kendine indüksiyon başlangıcı), enerji birikimi gaz kelebeği içinde biriktirilirken, voltaj neredeyse DC voltajına kadar büyür, çünkü bu kısa bir devredir (zaman olmasına rağmen) Şimdiye kadar her şey iyidir). SW2 diyotu C1 diyotunu önler. Transistörü açma sırasında.
2. SW1 Transistörü kapalı ... Yük voltajı, DC1'in kaynağının voltaj toplamına ve kaynağa kabul edilen ve ters kutuplu kendinden endüksiyon akımı atan olan gaz kelebeği l1'e eşit olacaktır. Gaz kelebeğinin manyetik alanı, onu geçmek için kaybolur, bunun üzerine karşı kutupların kendi kendine indüksiyonunun indüklenmesi. Şimdi kendi kendine induccus akımı, kaybolan bir kaynak akımı olan bir yöne sahiptir (kendi kendine indüksiyon ucu). Kendi kendine indüksiyon - EMF indüksiyonunun oluşumunun olgusu, bir e-postada, mevcut kuvvetteki bir değişiklik sonucu düşer.
Bu nedenle, transistörün kapanmasından sonra kendi kendine indüksiyonunda, gaz kelebeğinden enerji eklenmesi nedeniyle 410V'ye ek olarak ortaya çıkıyor. Katkı nedeni neden? Giriş 220V girişinde ise, köprünün çıktısının ne kadar olacağı okulu hatırlayın. Bu doğru, 220V, ikisinin (1.41421356) \u003d 311'in kökünden çoğaltır. Bu, çalışma apfc şeması olmadan olurdu. Bu yüzden 410V beklediğimiz noktada, sadece görev odası da + 5V çalışıyor ve bloğun kendisi çalışmıyor. Şimdi 2 amper için Apfc, görevi ve çok yeterince araba kullanmak mantıklı değil.
Tüm bunlar, 410b noktasından gelen geri bildirimlerin yardımı ile kesinlikle kontrol devresi tarafından kontrol edilir. Kendi kendine indüksiyon seviyesi, transistör açılış süresi ile düzenlenir, daha sonra Energy L1 birikiminin enerjisi bir enlem ve dürtü stabilizasyonudur. APFC görevi, harici ağ faktörlerini değiştirirken ve yüklerken 410V'u çıkışta tutmaktır.

Bu nedenle, APFC ile güç kaynağında - iki güç kaynağı: stabilizer 410V ve klasik güç kaynağının kendisidir.

Şarkı söylemek, sinüzoid zirvelerin zirvelerinin sinüzoid tepe noktalarının bağımlılığının, bu tepe noktalarının, 50Hz 220V sinüzoitlerinin her zamanında doğrusal akım tüketimine yaklaşırken, bu zirvelerin APFC şeması - 200.000 kez frekansına aktarılmasıyla sağlanır. Q.e.d.

AVANTAJLAR APFC:
- Güç katsayısı yaklaşık 0.9;
- Kararsız kırsal dahil, 110 - 250V herhangi bir kaprisli ağdan çalışın;
- Gürültü Bağışıklığı:
- Kararlı giriş 410V nedeniyle çıkış voltajlarının stabilizasyon katsayısı;
- Düşük verimli çıkış voltaj katsayısı;
- Frekansın yaklaşık 200kz olduğu için küçük boyutlarda filtreler.
- Bloğun yüksek ortak verimliliği.
- Endüstriyel ağa verilen küçük girişim;
- Işık için ödemede yüksek ekonomik etki;
- Elektrik kabloları boşaltılır;
- İşletmelerde ve İstasyon Pilleriyle Telekomünikasyon Kuruluşlarında, Kritik Sunuculara Güç Olmadan KURULUMU OLMADAN KURALLARI YAPABİLİRSİNİZ - Bloğu, 60V'luk Garantili Güç Kaynağı Zincirine Dönüştürülmeden (ki değil). Bu, bir dizel motor durumunda tüm kontrol sisteminin kolay olmaması kolaydır, bu, talihsiz 15 dakikadan itibaren 15 dakikadan itibaren UPS'den 10 saatten kalmayı mümkün kılacaktır. Ve çoğu, buna dikkat etmiyor ya da dizel bir şekilde bir şekilde rahatsız olana kadar düşünmedim ... tüm ekipman çalışmaya devam edecek ve bilgisayarlar 15 dakika sonra çalışacakları için hiçbir şey olmayacak. Üretici, 60V değişkenleri olarak böyle bir güç standardının olmaması nedeniyle 90 - 265V iş aralığını gösterir, ancak çalışmanın pratik sınırı 40V tarafından elde edilmiştir, aşağıda bir anlam yoktu.
Öğeyi dikkatlice bir kez daha tekrar okuyun ve kesintisiz kritik sunucularınızın olanaklarını takdir edin!

APFC'nin dezavantajları:
- Fiyat;
- Tanı ve onarımda karmaşıklık;
- Değerli detaylar (transistörler - PC'ler başına yaklaşık 5 $ ve orada 5 adet vardır. Bazen), genellikle onarımın kendisinin kendisini haklı çıkarmaz;
- Büyük bir başlangıç \u200b\u200bakımı nedeniyle kesintisiz (UPS) ile işbirliği problemleri. Bir TwoFold Güç Rezervi ile UPS'i seçmeniz gerekir.

Ve şimdi, Şekil 2'deki FSP Epsilon 1010 güç kaynağı blok devresini göz önünde bulundurun. 12.

FSP Epsilon 1010 APFC'nin güç kısmı, paralel olarak duran 45A'lık bir akım ve 600V akımına sahip üç HGTG20N60C3 transistörleri ile temsil edilir: www.fairchildsemi.com/ds/hg/hgt1s20n60c3s.pdf
Tipik şemamızda, 2 Q10, Q11 vardır, ancak özü değiştirmez. Blokumuz sadece daha güçlü. FPC OUT sinyali, Şekil 2'deki 12 CM6800G çipinden 12 cm6800g çipten çıkıyor. Sonra, anahtarların kepenkleri için R8 direncinden. APFC'nin nasıl kontrol edildiği budur. APFC kontrol devresi, Optocoupler M5 ile + 15V görev tarafından desteklenmektedir, R82 direnci 8PIN CB (A). Ancak, yalnızca bloğu başladıktan sonra PW-ON sinyalinde (yerdeki kontak konektörünün yeşil tel 24'ü) yüklendikten sonra başlar.

Tipik hatalar:

Belirtileri:
- TEMİZLİK Sigorta darbeleri;
- Genel olarak sigortayı değiştirdikten sonra bile "nefes almaz" bloğu daha da kötüleşir. Öyleyse hasar daha pahalı onarımlara dönüşmek için tehdit ediyor.

Teşhis: APFC şemasının başarısızlığı.

Tedavi:
APFC şeması başarısızlığının teşhisinde, hata yapmak zordur.
APFC ile bloğun APFC olmadan başlatılabileceği düşünülmektedir. Ve biz çok düşünüyoruz ve hatta kontrol edin, özellikle HGT1S20N60C3'lerin pahalı transistörleriyle tehlikeli deneylere gelince. Transistörlere düşeriz.
Ünite, sorun sadece APFC şemasında ise başarıyla çalışır, ancak güç kaynağının güç kaynağının% 30'a kadar güçleneceğini ve onu kontrol etmenin imkansız olduğunu anlamak gerekir. Öyleyse, transistörleri zaten yeni olarak değiştiriyoruz, ancak bloğu sırayla 220V 100W ısı lambası aracılığıyla açıyoruz. Örneğin eski HDD'de yükü engelleyin. Lamba sıcaklığın zemine yanar ve HDD başlatılırsa (parmaklara dokunarak), fan bloğu döndürür - onarımın tamamlanması bir ihtimal vardır. Sigortanın boyutunu 3 kat 3 kat azalmış bir lamba olmadan çalıştık. Ve şimdi yanmadı mı? O zaman, Yerli F1'i ve 300-500'teki Watt yükünün altındaki saat testinde ileri veriyoruz! Hafif yanma lambası, önlerinde bir sorun mu aradığınızda, anahtar transistörlerin veya beklenmedik durumlarının tam açıklanmasını söyler.
Bazı aşamada şanslı değilse, CM6800G kontrol cihazı satın almayı unutmadan yeni transistör alımına geri dönüyoruz. Ayrıntıları değiştiririz, tekrar her şeyi tekrarlayın. Tüm ücretin görsel olarak incelemeyi unutmayın!

Belirtileri:
- Ünite ağda 5 dakika beklediğinde veya sonra başlar;
- Arızalı bir HDD'niz var;
- Hayranlar eğirme, ancak sistem yüklenmez, BIOS başlarken almaz;
- Anakart, ekran kartındaki kondansatörler;
- Sistem rastgele yeniden başlatıldı, donuyor.

Teşhis: kurutulmuş elektrolitik kapasitörler.

Tedavi:
- Bloğu sökün ve görsel olarak değiştirilmiş kapasitörleri bulun;
- her şeyi yeni olarak değiştirmek için en iyi çözüm, sadece şişkin değil;

Önerilen, C43, C44, C45, C49, C43, C44, C45, C49;
Bileşenlerin arızaları, filtrelerin yoğuşanlarının kurutulmasından dolayı + 5V, + 12V zincirdeki dalgalanmalardan kaynaklanmaktadır.

Belirtileri:
- Düdük veya bip sesi çıkarın;
- Yük altında ıslık değişikliklerin tonu;
- Blok sadece soğukken veya çok sıcakken ıslık çalıyor.

Teşhis: Çatlaklar pcb veya öğelerin aksine.

Tedavi:
- Üniteyi sökün;
- Basılı devre kartını lehimleme anahtar transistörlerinin yerlerine görsel olarak inceliyoruz ve lehimleme bölgesindeki oval çatlaklar için filtreleri boğuyoruz;
- Hiçbir şey bulamazsak, güç elementlerinin bacaklarını hala ortadan kaldırırsınız.
- Kontrol edin ve sessizliğin tadını çıkarın.

Diğer hatalar, iç kayalıklara veya şehirlerarası arızalara, tahtadaki çatlaklar ve ayrıntılara kadar harika bir settir. Özellikle ısıtılan veya soğutulana kadar çalışırken sıcaklık arızalarını rahatsız etmek.
Diğer üreticilerin güç kaynakları, bir arızayı bulmanıza ve ortadan kaldırmanıza izin veren benzer bir operasyon prensibine sahiptir.

BP'deki ipucu çifti sonunda:
1. APFC'den pil gücü kaynağını asla kapatmayın! İlk önce, sistemi park edin ve sonra çıkıştan çıkarın veya uzantıyı kapatın - aksi takdirde ulaşacaksınız ...
Çalışma sırasında voltaj kaybolduğunda, ark uzanırken ve kıvılcım, bu kez 50Hz'den başka bir harmonik yığınına yol açar - voltaj azalır ve APFC tuşları, sabit çıkış voltajını tutmaya çalışıyor, tamamen açılıyor Ve daha fazla zaman için, daha büyük akıma bile neden oluyor ve ark ikisidir. Bu, açık transistörlerin büyük akımlarla ve kontrolsüz harmonik voltajlarla birlikte çökmesine yol açar - bunlar üç. Bir arzu olup olmadığını kontrol etmek kolaydır. Şahsen, zaten kontrol ettim ... şimdi bu makaleyi yazdım ve onarım için 25 dolar harcadım. Ayrıca kendi yazınızı da yazabilirsiniz. Bu arada, FSP Epsilon 1010, mahfazadaki düğme, güç kablosunu ve kontrol sistemini kapatır ve tüm güç elemanları gerilim altında kalır - dikkatli olun! Bu nedenle, bilgisayarı acil olarak kapatmanız gerekirse, o zaman blokta bir güç düğmesi yapın - her şey düşünülür.

2. Kesintisiz olmadan ne çalışacağınızı önceden biliyorsanız, PPFC ile bir güç kaynağı satın alın. Seni gereksiz sorunlardan rahatlatacak.

Hikayede, ekstra grafikler, şemalar, formüller ve teknik terimler vermemeye çalıştım, böylece Beşinci Hatta Bilgisayarının sıradan ressamını korkutmayacak, beslenmenin temellerini daha derin bir anlama Sorunsuz iş zamanı.

Şimdi, sistemisti sökme ve güç kaynağınızın modelini, aynı anda ve ondan çalkalanması için tozunu belirleme zamanı. Bir arızayı zaten engellediniz. Daha uzun şükran ile saf olacak. Fanı yağlayın, aynı zamanda hoş geldiniz.

Makaleyi sonuna kadar okuyanlar - herkese teşekkürler!
Şimdi BP'nız güvenli.

Nesne.

Aktif PFC ile güç kaynağına karşı ve karşı

Bilgisayarın kararlı çalışması doğrudan, beslediğimiz yüksek kaliteli voltaja bağlıdır. Birçoğumuzun ağdaki voltajın kalitesini kontrol etmeye tabi olmadığından, ancak bizi iyi bir güç kaynağı biriminin yardımıyla istenmeyen sorunlarla kullanabiliriz.
Dolayısıyla, modern çok çekirdekli işlemciler, video kartları (zaten, onları çiftler halinde koymaya başladı), çeşitli USB aygıtları (genellikle bilgisayardan kaydedilmiş) bizi daha fazla ve daha güçlü güç kaynakları (BP) edinmeye zorlar. Bu arada, 450 W kapasiteli, neredeyse tüm modern BP, güç faktörü düzeltme aygıtları ile donatılmıştır ( PFC - Güç Faktörü Düzeltme).

PFC nedir ve bundan ne var?

Pasif rfc

En kolay ve en yaygın olanıdır ve her zamanki yüksek kapasiteli gaz kelebeğidir (ve boyutları) bir güç kaynağı ile seriye dahil edilmiştir. Neredeyse sorunu çözmediği söylenmelidir, ancak birçok yer var.

Aktif PFC.

Başka bir darbe güç kaynağı ve yükseltme voltajıdır. Böyle bir bloğun ortaya çıkan güç faktörü, tam yükle çalışırken 0.95 ... 0.98'e ulaşabilir.
Aktif PFC'nin ideal güç faktörüne yakın sağladığı gerçeğine ek olarak, güç kaynağı işlemini de geliştirir - ayrıca ana blok stabilizatörünün giriş voltajını dengelendirir: Ünite, düşük seviyeli güç voltajına daha az duyarlıdır.
Ayrıca, aktif PFC kullanırken, ağ voltajının manuel olarak değiştirilmesini gerektirmeyen evrensel güç kaynağı 110 ... 230V olan bloklar oldukça kolay bir şekilde geliştirilmiştir.
Ayrıca, aktif PFC'nin kullanımı, ağ gerilimi arızalarının kısa voltajı (bölünmüş saniye) sırasında güç kaynağının reaksiyonunu iyileştirir - bu tür anılarda, ünite yüksek voltajlı doğrultucunun kapasitörlerinin enerjisi nedeniyle çalışır. Aktif PFC kullanmanın bir başka avantajı, çıkış hatları üzerindeki daha düşük yüksek frekanslı girişim seviyesidir, yani analog ses / video materyali ile çalışmak üzere tasarlanmış bir perici olan bir PC'de kullanım için önerilir.

Kısacası, her şey Active PFC ile BP kullanma lehine konuşuyor - bilgisayarlarımız için bu yüksek kaliteli benzin sağlayacak olan bu!
Gizli sorunu tahmin etmedi: Aktif PFC ile BP için UPS

Burada bir bilgisayar aldın - güç kaynağında ve hepsinde paraya pişman olmadı. Çalışmak, oyun, her şey sırayla - ruh sevinç. Ne yazık ki, her şey bu kadar kolay değil ve istediğimiz gibi, biz mükemmel olmadığımız için, o zaman biz atlar ve elektrik hataları ile başa çıkacağız.
Her şey burada basit, "diyorsun. UPS (Kesintisiz Güç Kaynağı - Kesintisiz), içinde bir monitör yapıştırın ve sistem birimiVe her zaman pencerelerinizle kapanacak (kapatma) yapacaksınız. Asıl şey, UPS'in gücünün (UPS-Kesintisiz Güç Kaynağıdır), bilgisayarın güç kaynağının gücüne ve monitörün güç tüketimi ile karşılık gelmesidir.
Ancak, BP'nin aktif PFC ile birlikte çalıştırılması, piller üzerinde çalışırken bir adım sinyali ile birlikte, bir elektrik kesintisine yol açabilir, bu nedenle üreticiler bu gibi durumlarda akıllı sınıfları kullanarak, her zaman bir sinüzoidal tedarik etmenizi önerir. sinyal.
Başka bir nüans var. Tüm UPS kabaca yedekleme, lineer etkileşimli ve sürekli çalışmaya (çevrimiçi) bölünmüştür. İlk ikisi için, pildeki harici ağdaki güç anahtarlama süresi birkaç milisaniyedir ve bu, geleneksel güç kaynakları durumunda yeterlidir. Ancak BP, beslenme anında kaybolduğunda ve keskin bir şekilde kaybolduğunda BP, elektrik tüketimini birkaç kez arttırır. Aynı zamanda, kesintisiziniz bağlantısı kesilir veya yanıklardır ve bilgisayar acil durum tüm akışlı donanım, yazılım ve finansal sonuçlarla enerji verilir.

Mevcut durumdan 4 seçenek var:

Aktif güç tazminatına sahip havalı bir güç kaynağı satın aldığınızdan ve elektrikle genellikle kaybolduğunuz veya sadece atlarsınız (ülkemizde, elektrik şebekesinin evrensel bilgisayarlaşma için tasarlanmadığı) ve sınırsız olmadan varoluş, aramayacaksınız. , sonra çözüm sorunlarını kendileri seçin.

1. En ucuz (Ancak her zaman kabul edilebilir değildir). Aktif PFC olmadan BP'yi başka bir şekilde değiştirin.

2. UPS olmadan yapın. Anakartın yakılabileceği (finansal maliyetler), sistemi uçabilir (yeniden yüklemeye harcanan zaman), ancak vidanın kapsanabileceği her şeyin en kötüsü ve tüm çalışmalarınızın en kötüsü, bakır pelvis hakkı ile kaplayabilir Müşteriyi geçmeden önce.

3. Dışarı çıkış yolu (ucuz değil, maliyetler - 300 cudan). Sürekli eylemin UPS'sinin satın alınması (çevrimiçi). Bu tür kesintisiz güç kaynaklarında, çift voltaj dönüşüm teknolojisi uygulanır, bu da mükemmel koruma sağlar sıradan bilgisayarlarve sunucular.

İkili voltaj dönüşüm mekanizması, güç kaynağı ağında ortaya çıkan tüm girişimleri ortadan kaldırmanıza olanak sağlar. Doğrultucu, şebekenin alternatif bir voltajını sürekli olarak dönüştürür. Pilleri ve güç çeviricisini şarj etmek için sabit bir voltaj kullanılır. İnverter, sürekli bir şekilde bilgisayarı sürekli besleyen bir değişkene (sinüzoidal form sinyali ile) dönüştürür.
Ağdaki voltaj yokluğunda, invertör gücü piller kullanılarak gerçekleştirilir, böylece bilgisayar bir an için elektriksiz kalmaz!

4. Ayrıca dışarı. Öncekinden daha ucuz değil, ancak daha zahmetli, 3-5 kez gücündeki bir yedek olan (çıkıştaki sinüzoid ile) doğrusal etkileşimli UPS tipi akıllı bir (çıkıştaki sinüzoid ile) satın alınmasıdır (bu bir önkoşuldur!). Online olarak aynı sınırlarda mal olacak, ancak çok daha ağır olacak! Evet ve içindeki fan daha güçlü olacak (ve pogromated).
Bu gibi madenler, naif kullanıcıların cüzdanındaki bilgisayarların dünyasını attı :))) Siz, sevgili okuyucunuz, sorunu abarttığımızı düşünüyor musunuz? - hiçbir şekilde. Burada saygın üreticilerin (örneğin, Ars) sitelerinde yazıyorlar - çalışmıyorlar - çalışmıyorlar, diyorlar, yedekleme ve Lineer etkileşimli UPS'ler aktif PFC ile!

Uzun zamandır, laboratuvarımız ATX güç kaynağı birimlerini test ediyor. Test yöntemleri, tüm bu süre boyunca sürekli gelişmiş ve geliştirilmiş, bir kerede iki gol takibi - sadece çeşitli güç kaynaklarını nesnel olarak karşılaştırabilmek için değil, aynı zamanda yeterince yapabilmek için.

Ne yazık ki, metodolojimizin ana testlerinden biri stres kararlılığının ölçülmesidir - netliğin öngördüğü, çünkü hemen hemen her blokta kendi yük desenlerini kullandı; bu, farklı güç kaynaklarının sonuçlarını tartışmayı ve karşılaştırmayı imkansız hale getirdi. Desenlere uygulanan özelliklere sabit referanslar. Başka bir deyişle, blokların her birinin sonuçları anlamları ve rezervasyonları ile sürüklendi - tabii ki, karşılaştırma sonunda mümkün oldu, aksi takdirde test etmek mantıklı değildi doğrudan Numaraların veya grafiklerin karşılaştırılması, NAIL, bu rezervasyonlar çok zordur.

Bu makale, istikrar istikrarını ölçmek için eski yolunu değiştirmek için gelen güç bloklarını test etmek ve son derece görsel ve nesnel bir sonuç verir, farklı gücün karşılaştırılması için eşit derecede iyi bir şekilde uygun olan güç bloklarını test etmek için yeni bir yöntem sunarım. Hem belirli sayılarda hem de basitçe "göze", elde edilen grafiklerin görünümünde sarf malzemeleri. İTC Online Edition'dan meslektaşlarımız tarafından geliştirilen ve uygulanan, güç ünitelerinin geliştirilmesi ve uygulanan, güç ünitelerinin çapraz yükleme özellikleri oluşturma yönteminin temeli, ancak hem bilişim hem de görünürlüğü daha da geliştirmek için önemli ölçüde sonuçlandırıldı.

Ayrıca, makalede, bilgisayar güç kaynaklarının çalışmasının çeşitli yönlerini, programın mühendislik güç kaynaklarını okuyuculara anlamayan okuyuculara, güç kaynakları parametrelerinin test ederken ne anlama geldiklerini açıkça tanımlayacağını açıklayacağım. Cihaza ve nabız güç kaynağı çalışmalarına tanıdığınız kişilerin, ABD tarafından kullanılan test ekipmanlarının ve test tekniklerinin açıklamasından önce makalenin ilk iki bölümünden hemen kaydırılabilir.

Doğrusal ve dürtü güç kaynakları

Bilindiği gibi, elektronik güç kaynağı bir şekilde, bir şekilde veya başka bir şekilde, değişimin belirleyici görevleri, elektrik gücünün yüke gelen kontrol veya stabilizasyonu.

En basit ve şimdiye kadar, son derece yaygın olarak kullanılan kontrol yöntemidir, kontrol cihazındaki aşırı güçün emilimidir, yani ısı şeklinde bir banal dağılımıdır. Bu prensipte hareket eden güç kaynakları doğrusal denir.


Böyle bir kaynağın şemasının üzerinde doğrusal bir voltaj dengeleyicidir. Ev ağı 220V'nin voltajı, T1 transformatörü tarafından istenen seviyeye düşürülür, daha sonra bir diyot köprüsü D1 tarafından düzeltilir. Açıkçası, düzleştirilmiş voltaj, stabilizatörün çıkış voltajının üzerindeki herhangi bir koşulda olmalıdır - başka bir deyişle, yedek güç gereklidir; Bu, lineer stabilizatörün çalışma ilkesinden ötürüdür. Bu durumda, bu güç, belirli bir devre U1 tarafından kontrol edilen transistör Q1 üzerindeki ısı olarak vurgulanır, böylece UOUT çıkış voltajı gerekli düzeydedir.

Böyle bir şemanın iki önemli dezavantajı vardır. İlk olarak, besleme ağındaki (50 veya 60Hz, ülkeye bağlı olarak) alternatif akımın düşük sıklığı, genel boyutlara ve daha düşük bir transformatörün bir kütlesine neden olur - 200-300W gücüne sahip bir transformatör birkaç kilogram ağırlığındadır (değil Lineer stabilizatörlerde, transformatörlerin, maksimum yük kapasitesinden iki kat daha büyük olduğundan, doğrusal dengeleyicinin yaklaşık% 50'si olduğu ve transformatörün biri dahil olmak üzere tam kapasitede hesaplanması gerekir. Bu, dengeleyicinin kendisinde ısınmaya gider). İkincisi, transformatörün çıkışındaki voltaj tüm olgularda, dengeleyici çıkış voltajının toplamını ve düzenleyici transistöründeki minimum voltaj düşüşünü aşmalıdır; Bu, genel durumda transistörün, tüm cihazın etkinliğini olumsuz etkileyecek çok dikkat çekici bir aşırı güç vermesi gerektiği anlamına gelir.

Bu dezavantajların üstesinden gelmek için, nabız voltajı stabilizatörleri, kontrol cihazının kendisinde güç dağılımı olmadan gerçekleştiği, içinde. En basit haliyle, böyle bir cihaz normal bir anahtar olarak gösterilebilir (rolü, yükle aynı şekilde etkin olarak etkinleştirilecek olan, rolü de oynayabilir. Böyle bir şemada orta Yük üzerinden akan akım, yalnızca yük direncine ve besleme voltajına bağlı değildir, aynı zamanda tuşun frekans anahtarından - daha yüksek olduğundan daha yüksek olur. Bu nedenle, anahtarlama frekansını değiştirerek, ortalama akımı yükten ve ideal olarak ayarlayabiliriz, gücün kendisi kendi içinde dağılmaz - sadece iki durumda olduğu gibi: Tamamen açık veya tamamen kapalı. İlk durumda, voltaj düşüşü sıfıra eşittir, ikinci durumda, sıfır, içinden akan akıma eşittir ve daha sonra voltaja ürüne eşit şekilde tahsis edilen güç de sıfıra eşittir. Gerçekte, elbette, her şey biraz farklıdır - Transistörlerin bir anahtarı olarak kullanılması durumunda, ilk olarak açık durumda bile, küçük bir voltaj, ikincisi, anahtarlama işlemi anında değildir. Bununla birlikte, bu kayıplar yan etkilerin bir sonucudur ve kontrol cihazındaki aşırı güçten çok daha küçüktür.

Numaraları karşılaştırırsanız, tipik bir lineer bir dengeleyici verimliliği% 25'tir, darbenin verimliliği% 90'ı geçebilir.

Ek olarak, anahtarı aşağı akış transformatöre koymak için darbe stabilizatöründeyse (genel olarak, hala, trafonun girişini veya çıkış voltajını ayarlamak için hala birbirleriyle birbirleriyle birbirleriyle birbirleriyle birbirleriyle bağlanmıştır), sonra Trafo frekansını, besleme ağının sıklığından bağımlılık olmadan belirleme fırsatı buluyoruz. Trafo boyutları, çalışma sıklığında bir artışla azaldığından, darbeli stabilizatörlerde tam anlamıyla oyuncak boyutlarının düşürücü trafolarını, lineer meslektaşlarına kıyasla, büyüklükte bir kazanç sağlayan hazır cihaz. Örnek olarak, 50 Hz frekansına bir transformatör ve 100W gücünün gücü iki kilogramdan biraz daha ağırdır, transformatör aynı güçtedir, ancak sadece yaklaşık 35 gram 35kCZ frekansını ağırlığındadır. Tabii ki, tabii ki, tüm güç kaynağının boyutlarını ve kütlesini radikal bir şekilde etkiler - eğer kaynağın çıkış gücünün hacmine oranını, ardından birkaç on roohertz frekansta faaliyet gösteren darbeli bir güç kaynağı için oranı düşünüyorsanız, Yaklaşık 4-5 küp olacaktır. İnç, doğrusal bir dengeleyici için, bu gösterge sadece 0.3 ... 1 W / CUBE'dir. inç. Ayrıca, frekansta bir artışla, darbe güç kaynağının güç yoğunluğu 75'e kadar ulaşabilir. Doğrusal kaynaklar için tamamen ulaşılamaz olan inç, su soğutmalı (sayılar Irving M. GottLib "güç kaynakları tarafından verilir. İnvertörler, dönüştürücüler, doğrusal ve dürtü stabilizatörleri").

Ek olarak, bu sürümle, darbe sabitleyici, giriş voltajının büyüklüğü üzerinde önemli ölçüde daha az bağlıdır - çünkü bu, tüm indirme transformatörünün her ilkie duyarlıdır ve anahtar açıldığında, voltajı kontrol edebiliriz ve İhtiyacımız olan operasyonun sıklığı. Buna göre, nabız stabilizatörleri, besleme ağının tedarikinde nominalin% 20'sine kadar temin edilmesiyle özel bir problemdir, iken doğrusal ağın azaltılmış voltajı altında elde edilen teminatlar yalnızca zaten daha fazla azalma nedeniyle düşük verimlilik.

Transformatöre ek olarak, yüksek frekans kullanımı, kabı (on kere), konteyneri ve buna göre, kapasitörlerin (yukarıdaki şemadaki C1 ve C2) boyutlarını azaltır. TRUE, bu, iki uç yaklaşık bir çubuktur - birincisi, tüm elektrolitik kapasitörler normalde, ikinci olarak, her şeye rağmen, darbeli bir beslenme kaynağında, dalgalanmaların elde edilmesi teknik olarak çok zordur. 20 mV'nin altındaki çıkış, doğrusal olarak, gerekirse özel maliyetler olmadan, dalgaların seviyesi 5 mV'ye ve hatta daha düşüktür.

Birkaç on roohertz dönüştürücüde faaliyet gösteren bir frekansın, yalnızca kendi yükünde değil, aynı zamanda tedarik ağında olduğu gibi radyoda da bir girişim kaynağı olduğu açıktır. Bu nedenle, darbeli güç kaynakları tasarlarken, filtrenin girişindeki nasıl (ortak görüşe aykırı olduğuna, harici girişimden güç kaynağını bu kadar fazla koruyamadığı, nasıl oluşturulan girişimden ne kadar başka cihazın korunmadığını, nasıl oluşturulduğuna dikkat etmek gerekir. Bu güç kaynağı) ve güç kaynağının elektromanyetik koruması, güçlü bloklar durumunda çelik bir kasanın kullanımı anlamına gelir. Doğrusal güç kaynakları, yukarıda belirttiğim gibi, harici paraziteye daha duyarlı olmasına rağmen, ancak girişim yaratılmaz ve bu nedenle çevre ekipmanı korumak için herhangi bir özel önlem gerektirmezler.

Ek olarak, darbeli güç kaynakları, doğrusal arkadaşlarından daha önemli derecede daha karmaşık (ve buna göre pahalı) elektronik gerektirir. Darbeli blokların fiyat avantajı, fiyatın öncelikle güç trafosunun ve gerekli ısı emicinin değeri ile belirlendiği ve dolayısıyla büyük boyutları ve düşük verimliliği ile doğrusal kaynaklar için yeterince güçlü ürünler için açıktır; Bununla birlikte, darbeli güç kaynaklarının bileşenleri ucuzlaştırılacağı için giderek kalabalık ve düşük güçlü doğrusal kaynaklardır - bu nedenle, artık watt ünitesinde güç ile artık darbeli güç kaynakları yoktur (örneğin, şarj cihazı Cep telefonları), birkaç yıl önce, bu tür kapasitelerde, doğrusal kaynakların avantajları açıktı.

Tanımlayan parametrenin boyut olduğu görevler hakkında konuşursak, o zaman dürtü güç kaynakları rekabet dışındadır - tüm tasarım tetikleyicilerle, doğrusal bir kaynaktan imalatın imkansız olduğu gibi aynı güç yoğunluğunu elde etmek için.

Bilgisayar güç kaynakları

Şu anda, bilgisayarlarda kullanılan tüm güç kaynakları - nabız. Bunun nedeni, makul boyutlar ve ısı üretimi, güç yoğunluğu ve verimliliğini sağlamak için gereklidir, temelde bu tür güçlerin doğrusal güç kaynakları için elde edilemez - böylece, her zamanki ATX güç kaynağının güç yoğunluğu 2'dir ... 5 W / CUBE. inç (çıkış gücüne bağlı olarak) ve verimlilik - maksimum yükle çalışırken en az% 68.

Şekilde, tipik bir bilgisayar güç kaynağı biriminin çok basitleştirilmiş bir akış şeması verilmiştir. Aşağıda, MACROWER MP-300AR bloğu örneğinde, gerçek güç kaynağındaki bileşenlerin tipik bir yeri gösterilir (diğer modellerin çoğu bloklarında önemli bir fark olmaz):

Tedarik voltajı 220V, ağdaki cihazdaki diğerlerini parazit güç kaynağından koruyan iki veya üç yataklı bir filtre geçer. Filtreden sonra, voltaj D1 doğrultucusuna girer ve güç faktörü düzeltme şemasının (PFC - güç faktörü düzeltmesi) isteğe bağlı olarak (ancak yeni bloklarda artan bir şekilde gerçekleşmesi) girer. PFC'nin ne olduğu hakkında daha fazla bilgi için ve neden ihtiyaç duyduğu hakkında daha fazla bilgi için aşağıda söylenecektir, şimdi daha ayrıntılı olarak filtrede kalmak istiyorum, birkaç soru için kullanıcılar tarafından sık sık sorulan birkaç soru için.

PFC olmadan güç kaynağı

Yukarıdaki osilogramda, yeşil "ışın" bir ağ voltajıdır ve sarı, güç tüketen bir güç kaynağıdır. Böyle bir resimle, güç faktörü yaklaşık 0.7 olarak ortaya çıkıyor - yani, bu, yalnızca bir arkadaşın neredeyse üçte biri, yalnızca bir arkadaşı üretmeden teli ısıtıyor yararlı iş. Ve eğer bu rakam, özel kullanıcılar için önemli değilse, apartman elektrik sayaçları için yalnızca aktif güçler, daha sonra büyük ofisler için ve genel olarak, birçok bilgisayarın aynı anda çalıştığı herhangi bir tesis için dikkate alınır, düşük güç faktörü göze çarpan bir problemdir. , tüm kablolama ve ilgili ekipmanlar için tam olarak toplam güçten tam olarak takip etmelidir - başka bir deyişle, güç faktörü 0,7 olduğunda, olabilecekden daha güçlü olması gerekir, reaktif gücün güç kaynağını tüketmeyin. Ayrıca düşük güç faktörünü de etkiledi ve kesintisiz güç kaynaklarını seçerken - onlar için kısıtlama, aktif güç değil, tekrar tamamlanır.

Buna göre, B. son zamanlarda Güç Faktörü Düzeltme Cihazları (PFC) giderek daha popüler hale geliyor. En basit ve dolayısıyla en yaygın olanı, ağda güç kaynağı ile birlikte ağa dahil edilen nispeten büyük endüktans içeren geleneksel bir boğulma olan pasif PFC olarak adlandırılır.

PSFC pasif ile güç kaynağı

Aktif PFC ile güç kaynağı

Gördüğünüz gibi, aktif bir PFC ile güç kaynağı tarafından tüketilen geçerli form, geleneksel dirençli yükün tüketiminden çok az farklıdır - böyle bir bloğun elde edilen güç faktörü tam yükle çalışırken 0.95 ... 0.98'e ulaşabilir. Doğru, yük azaldıkça, kapasite katsayısı azalır, yaklaşık 0,7 ... 0,75'e düşürüldü - yani pasif bir PFC ile blok seviyelerine. Bununla birlikte, aktif PFC'li blokların tüketim akımının en yüksek değerlerinin düşük güçle bile en yüksek değerlerin, diğer tüm bloklardan belirgin şekilde daha az olduğu belirtilmelidir.

Grafikte aşağıda grafik faktörünün, güç kaynağındaki güç kaynağındaki yükten, genel olarak PFC olmadan, pasif PFC ve son olarak aktif bir PFC ile birlikte, güç kaynağının bağımlılığının deneysel ölçümünün sonucunu göstermektedir.

Sadece aktif PFC, mükemmel güç faktörüne yakın olmasını sağlar, aynı zamanda pasiften farklı olarak, güç kaynağının çalışmasını iyileştirir. İlk olarak, ana blok dengeleyicinin giriş voltajını daha da stabilize eder - sadece bloğun azaltılmış ağ voltajına gözle görülür şekilde daha az duyarlı olması, aynı zamanda aktif PFC kullanırken, evrensel güç kaynağına sahip bloklar 110 ... 230V, Manuel ağ voltajı anahtarlaması gerektirir. İkincisi, aktif PFC'nin kullanımı, ağ voltajı arızalarının kısa voltajı (bir saniyenin fraksiyonu) sırasında güç kaynağının reaksiyonunu iyileştirir - bu tür momentler, yüksek voltajlı doğrultucu C1 ve C2 kapasitörlerinin enerjisi nedeniyle çalışır. ve bu enerji, üzerindeki voltajın karesi ile orantılıdır; Yukarıda belirttiğim gibi, aktif bir PFC kullanırken, bu voltaj konvansiyonel 310V'ye karşı 400V'a ulaşır - sonuç olarak, kapasitörlerin kullanılmasının etkinliği iki kereden fazla artmaktadır (kapasitörlerde depolanan enerjinin çok eksikliklerle eleştirildiğinden dolayı, verimlilik bile artmaktadır. kapasitörlerdeki kare voltajlardan daha hızlı).

Aslında, aktif PFC'de sadece iki dezavantajda - ilk olarak, genel olarak, tasarımın herhangi bir komplikasyonu, ikincisi, ikincisi, ikincisi,% 100 verimliliğe sahip ve bu nedenle soğutma gerektirir (ancak Diğer el, aktif PFC, giriş filtresindeki ve invertöründeki kaybı hafifçe azaltır, böylece bloğun verimliliğinin genel düşmesi gerçekleşmez). Bununla birlikte, vakaların mutlak çoğunluğunda aktif bir PFC kullanmanın avantajları bu dezavantajlara uğramaz.

Bu nedenle, bir güç faktörü düzeltmesi olan bir bloğa ihtiyacınız varsa, aktif PFC ile modele dikkat etmek gerekir - sadece güç kaynağının diğer özelliklerini belirgin şekilde iyileştirirken, yalnızca gerçekten iyi bir güç faktörü sağlarlar. Ev kullanıcıları açısından, aktif PFC'li bloklar düşük güçlü UPS'in sahipleri için faydalı olacaktır: "500 VP up'larınızın, 50 WA'nın LCD monitörü tükettiğini ve 450 WA'da kaldığını varsayalım. Sistem birimi ve prof-fire'a gideceksin, sonun modern seviyesine gideceksin, oldukça ciddi bir modern yapılandırma, 300 W'ye kadar maksimum yüklemede güç kaynağından pekiştirebilir. Bu durumda, güç kaynağında güç kaynağında 0.7 faktörü ve% 80'in verimliliği (bu, iyi bir birim için oldukça tipik bir rakamdır) 300 / (0.75 x 0.8) \u003d 500 VA ve 0,95 güç faktörü ile aynı ünitede tam bir güç tüketimi elde ediyoruz. - sırasıyla, 300 / (0.95 * 0.8) \u003d 395 VA. Gördüğünüz gibi, PFC olmadan güç kaynağı durumunda, UPS'in değiştirilmesi durumunda "ve daha güçlü bir kaçınılmaz, aksi takdirde, elektriktayı kapatma durumunda Uygun olmayan bir anda, mevcut sadece yükle başa çıkmayacak ve aktif bir PFC içeren bir blok durumunda, 55 WA'da bile küçük bir stok var. Elbette, elbette, bu hesaplamada, ucuz UPS çıkışında, voltajın sinüzoidal olmadığı, ancak bir yamuk formu olmadığını da göz önünde bulundurmanız da gereklidir. Bununla birlikte, yalnızca elde edilen mutlak rakamlar değişecektir. Aktif PFC ile güç kaynağının avantajı kaydedilecektir.

Ve bu bölümün sonunda, PFC ile ilişkili bir efsaneyi ortadan kaldırmak istiyorum: Pek çok kullanıcı güç faktörü ve verimliliği ile karıştırılırken, tamamen farklı değerlerdir. Belirlenmenin verimliliği, güç kaynağının çıkış gücünün, ağdan tüketilen aktif güce oranına eşittir, güç faktörü ağdan tüketilen ağdan tüketilen aktif gücün oranıdır. PFC devresini güç kaynağına takma, yalnızca dolaylı olarak, PFC'nin kendisinin bir miktar güç tüketmesi nedeniyle, yalnızca dolaylı olarak tüketilen aktif gücü etkiler, ayrıca ana stabilizatör değişikliklerinin giriş voltajını; PFC'nin ana görevi, bir blok tarafından tüketilen reaktif gücün azaltılması, bu da verimlilik hesaplamasında dikkate alınmaz. Bu nedenle, verimlilik ve güç katsayısı arasında doğrudan bağlantı yoktur.

Güç kaynaklarını test etmek için stand

Laboratuvarımızdaki güç kaynaklarını test etmek için ana stand, istenen yükü lastiklerin + 5V, + 12V, + 3.3V ve + 5B'sinin, Test Bloğunun (+ 12V + 3.3V ve + 5B'sini, aynı anda yerleştirmenizi sağlayan yarı otomatik bir kurulumdur. karşılık gelen çıkış gerilimlerinin ölçülmesi.

Kurulumun donanımı, mevcut kaynakların çıkışlarına bağlı olan 4 kanallı DAC MAXIM MX7226'ya dayanır. İkincisi, LM324D çalışma amplifikatörleri ve zorlayıcı hava soğutmalı radyatörlere monte edilmiş güçlü IRFP064N saha transistörleri üzerinde gerçekleştirilir.

Transistörlerin her birinin 200 W'lik bir sınırlama gücüne sahiptir ve en güçlü yükleme kanallarının (+ 5V ve + 12V) her biri bu transistörün üçünü kullandığından, kurulum, mevcut olan herhangi bir ATX güç kaynaklarını, En Güçlü - Transistörün İzin Verilen Gücü'ndeki düşüşünü bile dikkate alarak, sıcaklıklarını taşırlarken, kanalların her biri için izin verilen yük kapasitesi en az 400 W'dir.

Yüklü yük akımlarını ve test edilen bloğun çıkış voltajlarını ölçmek için, kurulumda iki adet 4 kanallı ADC MAXIM MX7824 kullanılır - bir ADC akımlardan diğeri voltaj için sorumludur.

Tüm kurulum kontrolü, test edilen güç kaynağını açmaya ve tüm olası testlerle sona ermenin yanı sıra sonuçlarının tescili ve işlenmesi, bilgisayardan LPT portu üzerinden yapılır. Özellikle bu amaç için, bir program, yük akımını, lastiklerin her biri için bağımsız olarak monte etmesine ve bazı standart güç kaynağı testlerini (örneğin, aşağıda söylenecek olan bir çapraz yük karakteristiği oluşturmak) gerçekleştiren bir program yazılmıştır. Tam otomatik mod.

Ana kuruluma ek olarak, blokları test etmek için iki yardımcı cihazı da kullanılır. İlk olarak, 60 Hz ila 40 KHz'den itibaren ayrık değişken olan bir frekanslı dikdörtgen darbeli bir jeneratördür:

Jeneratör, bir yük formundaki test gücü kaynağına bağlanır - anahtarın yardımı ile, her iki durumda da, her iki durumda da, veriyolu + 12V veya K + 5V'ye bağlanıp bağlanacağını seçebilirsiniz. Onlar tarafından yaklaşık 1.3 A'dır. Bu, iyi test edilmiş güç kaynağının, nispeten güçlü dikdörtgen yük darbelerine ne kadar reaksiyona girmesini, aşağıdakilerden onlarca hertz'den, onlarca her birer Kilohertz'e kadar olan frekanslarla olduğunu değerlendirmenizi sağlar.

İkincisi, akım güç kaynağının osilogramlarını çıkarmak ve aynı zamanda, besleme voltajı, yaklaşık 0.61 ohm'un toplam direncine sahip güçlü tel dirençler üzerindeki olağan şant tarafından kullanılır:

Bu yönetim kurulu için, bir güç kaynağını test ederken, bir dijital iki kanallı osiloskopun kanıtlanması bağlıdır - bir kanal ağ voltaj osilogramı ile sabitlenir, diğeri ise akım güç kaynağının osilogramıdır. Ayrıca, sonuçta ortaya çıkan osilogramlar bunun için özel olarak yazıldığı, küçük bir programla, derhal bizi ilgilendiren parametreleri hesaplamak - kendilerine tüketilen aktif, reaktif ve eksiksiz güç ve buna göre, güç faktörü ve verimlilik verimliliği.

Osilografları çıkarmak için, dijital bir çift kanallı "sanal" osiloskop kullanılır (bu durumda sanallık, bu osiloskopun bilgisayarda ve bir bilgisayar olmadan, geleneksel osiloskopların aksine, çalışamadığı için çalışamadığı anlamına gelir. Slovak Şirketi vb. Tarafından üretilen kendi donanım yönetimi ve bilgi ekranı ve ekranı) M221 Osiloskop, 100 MHz'in bir analog kısmının bir bant genişliğine sahiptir, istikrarlı bir sinyalin maksimum sayısallaştırma oranı, saniyede 20 milyon numune ve 50 mV / olgudan 10 V / vakaya kadar duyarlılık. Test güç kaynaklarının verimliliğini ve güç faktörünü ölçmenin yanı sıra, osiloskop, güç kaynağının çıkış voltajlarının titreşimlerinin kapsamını, şekli ve frekans bileşimini değerlendirmek için kullanılır.

Test sürecindeki akımı ve voltajları hızlı bir şekilde değerlendirmek için, diğer ölçüm cihazlarının periyodik olarak test edilmesi için, Uni-Trend UT70D multimetti, laboratuvarımızda, bu da dahil olmak üzere çok iyi doğrulukta akımı ve voltajları ölçmenizi sağlayan laboratuarımızda kullanılır. Güç faktörü düzeltmeden güç kaynaklarını test ederken çok önemli olan sinüzoidal şekil - "Truerms" işaretlerine sahip olmayan birçok ölçüm cihazı, şekli sinüzoitlerden farklı olan değişken akımları ve voltajları yeterince ölçemez.

Güç kaynağının içindeki sıcaklığı ölçmek için, 80PK-1 ve 80PC-3A termokupllarıyla Fluke 54 Series II dijital termometreyi kullanıyoruz (tüm modellerin tüm modelleri Fluke Directory üzerinden verilmiştir). Ne yazık ki, temassız kızılötesi dijital termometremiz, parlak metal yüzeylerdeki ölçümlerin yetersiz doğruluğunu göstermiştir (örneğin, alüminyum radyatörler Güç kaynakları), bizi bir terimokrust termometre kullanımına gitmeye zorlayan.

Güç kaynaklarının fan hızlarını ölçmek için, optik takometre Velleman DTO2234 kullanılır. Kapalı bir güç kaynağındaki fan hızını ölçmenize izin verir, yani doğal termal rejimini rahatsız etmeden, sadece fan bıçaklarından birine yapışmak için yeterli bir yansıtıcı malzeme şeridi.

Ve nihayet, günlük salınımlarından bağımsız olarak, tüm güç kaynaklarını, günlük salınımlarından bağımsız olarak aynı ağ voltajını sağlamak ve ayrıca artan veya azaltılmış besleme voltajı olan blokları test etme olasılığını sağlamak, ağa Wusley TDGC2 ile bağlanırlar. İzin verilen yük kapasitesine sahip 2000 laboratuvar aracı, 2 kW ve voltaj ayarları 0 ila 250V arasında.

Test Güç Kaynağı Yöntemi

Herhangi bir güç kaynağı için ilk ve en önemli test, sözde çapraz yük özelliklerinin yapımıdır. Makalenin teorik olarak konuştuğumda, güç kaynağının her bir çıkış voltajı, yüke sadece karşılık gelen veriyoluna değil, diğer tüm lastiklerdeki yüklerden de bağlıdır.

ATX standardı, nominalden gelen maksimum çıkış gerilimlerinin izin verilen maksimum sapmalarını sağlar - tüm pozitif çıkış gerilimleri (+ 12V, + 5V ve + 3.3V) için% 5 ve negatif çıkış voltajları için% 10 (-5B ve -12V) Ancak, modern bloklarda, sadece son) kaldı. Bloğun çapraz yükleme karakteristiği (KNH), çıkış voltajlarının hiçbirinin izin verilen çerçevenin üzerinden geçmediği yüklerin kombinasyonları alanı denir.

CNH, lambanın + 12B üzerindeki yükün, koordinatın yatay ekseni boyunca ertelendiği düzlemdeki bir bölge şeklinde inşa edilmiştir ve lastiğin + 5V ve + 3'teki toplam yükü. Kitabı oluştururken, güç kaynaklarını tam otomatik modda test etmek için kurulum, bu lastiklerin üzerindeki yükü 5 W aşamasında değiştirir ve bu adımdaki bloğun tüm çıkış voltajları belirtilen çerçeveye yerleştirildiyse, Düzlemin üzerine gelin, rengi yeşilden kırmızıya doğru - bu noktadaki streslerin her birinin nominalinden sapmasına karşılık gelir. Kullandığımız kurulumdan bu yana, üç ana çıkış voltajını kontrol eder, ardından her güç kaynağı için sırasıyla, aynı alanın farklı renklerle boyanacağı üç grafik (voltajların her biri için) elde edilir. Üçündeki alanın şekli aynıdır, çünkü her bir stresin her biri için ayrı ayrı, ancak birlikte herkes için ve izin verilen sınırlar için çıktıdır. kimse Voltajlar, karşılık gelen noktaların grafiklerde olmayacağı anlamına gelir. herşey voltajlar; Bölgenin alanı farklı çünkü streslerin her biri için ayrı ayrı yapılır. Aşağıda, MACROPOWER MP-360AR VER bloğu için KNH'nin bir örneğidir. Şekil 2, Gerilim sapmalarına göre boyanmış + 12V (Makalelerde, üç voltajın da aynı şekilde gösterileceği animasyonlu resimler verecek, akım voltajı, grafiğin sağ üst köşesinde, renk ölçeğinin üstünde gösterilir) :

Bu tabloda, her nokta kesinlikle aynı ölçüm adımına ve izin verilen çerçeve için çıkan gerilimlerin gri ve daha küçük boyutla işaretlendiği ölçüm işlemi sırasında kolaylık sağlar - bir deneycinin gözlemcisinin rahatlığı için gereklidir. gerçek zamanlı olarak ölçüm vuruşu. Ölçüm tamamlandıktan sonra, elde edilen veriler Bilinear Interpolation kullanılarak işlenir - böylece bireysel noktalar yerine, boyalı alanı net kenarlarla algılamak için daha uygun ortaya çıktığını belirtir:

Peki, bu programda ne görüyoruz? Test edilen güç kaynağı, otobüs + 12V üzerindeki yükle dikkat çekici bir şekilde başa çıkılır - önerilen voltajları bu veri yolu üzerindeki maksimum yükte üretebilir ve sadece 5w + 5V (5W, ölçümlerimizdeki tipik bir başlangıç \u200b\u200bdeğeridir; için Bu kadar küçük yüklerde dengesiz çalışan güçlü bloklar, 15 W veya 25 W'ye yükselir).

Grafiğin sağ tarafında pürüzsüz bir dikey sınır, bloğun + 12V güç sınırına (bu ünite için 300W) geldiği anlamına gelir ve kurulum, gücün başarısızlığını önlemek için yük akımını daha da arttırmadı. Tedarik birimi. Dikey sınırın üstünde eğimli (grafiğin sağ üst açısı) - bu, kurulumun güç kaynağının sınır gücüne ulaştığı bir alandır (bu durumda bu durumda 340W) ve dolayısıyla yük arttıkça + 5V ile, + 12V üzerindeki yükü azaltmak, güç kaynağının başarısızlığını önlemek veya tetiklemek zorunda kaldı.

Konturu saat yönünün tersine atlamaya devam ediyoruz. Grafiğin tepesinde, eğimli çizgi düz bir yataylaşır - bu, montajın izin verilen maksimum + 5V yüküne ulaştığı bir alandır ve güç kaynağının bulunmasına rağmen, bu otobüs boyunca gücü arttırmadığı bir alandır. normal aralıktaki voltajlar verdi.

Ve sonunda, programın sol üst kısmında, net bir şekilde güç limitiyle açıklanmayan düzensiz bir eğimli çizgi görüyoruz - sonuçta, bu alandaki + 12V yükü çok küçüktür. Ancak bu çizgi tamamen kırmızı grafiklerle açıklanır - ne zaman büyük yük Lastik + 12V üzerindeki + 5V ve küçük yazılım + 12V voltajı% 5 sapmaya ulaştı, böylece KNH'nin sınırını gösteriyor.

Böylece, bu programa göre, bu güç kaynağının, çıkış voltajı seviyesi ile iyi tutulduğu ve bunun için kolayca bildirilen gücü almanıza izin verdiği söylenebilir, ancak hem işlemciyi hem de ölçümlü en modern sistemler için tercih edilecektir. + 12V'dan bir ekran kartı, çünkü yükün bu lastik yönünde yükü, lastik + 5V'ye doğru eğikten daha iyi algılar.

Karşılaştırma için, CNH'nin büyük ölçüde daha ucuz güç kaynağına bakalım - L & C LC-B300atx, 300W'ın belirtilen gücü ile. Bu durumda grafik yine sadece voltaj + 12V için inşa edilir:

MP-360AR'dan gelen farklılıklar derhal acele ediyor. İlk olarak, konturun alt çizgisi artık yatay değildir - sağda doğru kısımda yukarı çıkmaya başlar ve kırmızı olarak, sadece + 5V'lik voltajdan çıkmanın neden olduğu görülebileceği görülebilir. + 12V büyük yükü), aynı zamanda burslar + 12V. İkincisi, devre üzerinde üst yatay "raf" yoktur, grafiğin üst noktaları yaklaşık 150W'a + 5V yüküne karşılık gelir - bu, üreticinin bu lastik üzerindeki vaat edilen maksimum 180W'nin prensipte mümkün olmadığı anlamına gelir. hiçbir yük kombinasyonları altında. Üçüncüsü, lastiklerin + 5V ve + 3.3V üzerindeki yüksek belirtilen gücü, MP-360AR'a (180W'a karşı 130W) ile karşılaştırıldığında, MP-360AR'ın sol üst kısmındaki eğimli çizginin yük kapasitesine başladığı açıkça görülmektedir. + 5V 80 W'den fazla, LC-B300 sadece yaklaşık 50 W'dir. Bu, LC-B300'ün MP-360AR'teki MP-360AR'da karşılaştırıldığında, birçok durumda, Formal olarak belirtilen daha fazla güceğine rağmen, birçok durumda, bu lastikte sadece MacroPower'dan büyük bir gerçek güç elde etmek mümkün olacaktır. üretim birimi.

Dikkatli okuyucular, her iki grafik de aynı ölçekte inşa ederseniz, MacroPower bloğunun BNC'si, Bloğun bloğu + 12V ekseni boyunca kuvvetlice gerilmiş olan blok bloğu ile karşılaştırılacağını fark ettiler. Bu, bu iki bloğun ait olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır. farklı versiyonlar ATX / ATX12V güç kaynağı standardı, güç kaynağı lastikleri arasında çeşitli yük dağılımının tercih edildiği kabul edildi. Karşılaştırma için, Şekilde, Intel'e göre (tüm ATX standartları ailesinin derleyicisi olarak), farklı yıllarda güç kaynaklarına sahip olması gereken KNH'yi göstermektedir:

Başlangıçta, başlangıçta, ATX standardı esas olarak lastikler + 5V ve + 3.3V - ve aslında tüketimin, hemen hemen tüm bilgisayar dolgusu, bu gerilmelerden, + 12V, sabit sürücülerin mekaniği dışında oluşturulan göze çarpan bir yükle beslendi. ve optik sürücüler oluşturuldu.

Ancak, zamanla, durum değişmeye başladı - işlemciler daha güçlü hale geliyordu ve + 5V'tan beslenmeleri, anakartların geliştiricileri için bir takım sorun yarattı. İlk olarak, o zaman, işlemcilerin güç tüketiminin büyümesinin daha da devam edeceği, bu da + 5V büyük bir akım tüketimine yol açacak ve bu nedenle anakart için bu tür akımların bir özetiyle ilgili bir sorun olacaktır. - Standart konektör basitçe başa çıkamaz. İkinci olarak, güç konektörü anakart VRM işlemcinin yanında sıkılabilmemiz ya da bundan dolayı tüm ücrete sürükleneceğiz, tekrar tahmin edilen büyük akımlar için tasarlanan VRM lastiğine ...

Bu bağlamda, Intel, işlemcinin lastik + 12V'den beslenmesi gerektiği uyarınca ATX12V standardının - aynı tüketim gücünde olduğu açıktır, bu, bunun 2,4 kat daha az akım anlamına gelir. Bununla birlikte, ana ATX konektöründeki gibi, yalnızca bir tel + 12V, ek bir 4 pinli ATX12V konektörüne girmek zorunda kaldım ... Ancak, bu Intel hemen iki harmanı öldürdü - sadece şimdiden şimdiden önce bağlantı kurma sorunu çözüldü. Çok fazla yük akımlarına, aynı zamanda maternal üreticileri için bir PCB tasarımı yaptım, doğrudan VRM'nin yanındaki küçük 4 pinli konektör için 20 pin'den daha büyük olandan çok daha kolaydır.

Ne yazık ki, AMD, Intel'in inisiyatifini desteklemedi ve dolayısıyla,% 20-25'teki satılık mevcut olandan bile Socket A'daki bir pek çok anakart sahipleri hala ATX12V konektörü yoktu, tam olarak dört yıl önceki sorunları yaşadı - Bu platformun altındaki güçlü işlemcilerin görünüşüyle, ilk mesajlar ve güç kaynağı temaslarının takılanları ve çıkış voltajlarının güçlü çıkıntısı hakkında (yukarıda belirtilen KNH'den gördüğünüz gibi, ucuz bloklar bile yükle birlikte + 12V) ...

Aslında, ATX12V'nin uygulanmasından gelen tek teknik eksi, VRM verimliliğinde hafif bir düşüştür, herhangi bir nabız dönüştürücünün, giriş ve çıkış voltajları arasındaki farkı arttırır. Bununla birlikte, bu, elektrik kaynağının geliştiricilerinin, elektrik kaynaklarının geliştiricileri için olduğu gibi, elektrik kaynaklarının geliştiricileri için olduğu gibi, güç kaynakları geliştiricileri için, otobüs + 12V kuvvetli bir şekilde basitleştirilmiş blok tasarımı üzerine odaklanmanın çözümü için .

Grafiklerden gördüğünüz gibi, ATX12V versiyonu 1.2'ye kadar olan, yalnızca lastik + 12V üzerindeki yalnızca artan izin verilen tüketimin olağan ATX'i açtı. 1.3 sürümünde daha ciddi değişiklikler gerçekleşti - bilgisayar güç kaynaklarının geliştirilmesinin her zaman içindeki ilk kez, otobüs + 5V'teki gerekli izin verilen yükü azalmışAynı zamanda, + 12V veriyolu üzerindeki yük daha da arttı - aslında güç birimlerinin + 5B otobüsündeki daha az tüketicinin kaldığı en modern sistemlere adaptasyonu (işlemciler uzun zamandır + 12V'den ve şimdi desteklenmiştir) video kartları izledi). Önceki modellerin aksine, ATX12V 1.3 Güç kaynağı artık + 5V ve küçük - + 12V ile büyük bir yüke sahip sabit voltajları sağlamak zorunda değildir.

Son olarak, son sürüm şu anda ATX12V 2.0'dır. Beklenmesi zor olmadığı için, Bus + 5V'teki güç kaynağının gücü daha da azalttı - şimdi sadece 130W; Ancak + 12V'nin izin verilen yük kapasitesi büyük ölçüde artmıştır. Ek olarak, ATX12V 2.0 blokları, eski 20 pin yerine 24 pinli bir anakart güç konektörü satın aldı - eğer dört yıl önce eski bağlayıcı, ATX12V'nin icat edildiği bağlantılı olarak işlemciyi güçlendirmek için yeterince durdu. İzin verilen akım Konnektör PCI Express kartlarını güçlendirmek için yeterli değildir. Ayrıca ATX12V bloklarında, iki kaynak + 12V göründü, ancak aslında bloğun içinde onlar bir kaynaktır, yalnızca Koruma akımının sınırlarını ayırın - IEC-60950 standardına göre güvenlik gereksinimlerine göre, daha fazla akımlar Lastik + 12v'de 20A'ya izin verilmez. Bu lastiği iki parçaya yerleştirin. Bununla birlikte, bu standart için uygunluğun gerekli olmadığı durumlarda üreticiler, uygun şemayı yüklememelidir - daha sonra ATX12V 2.0, Lastikler + 12V akımları ile ATX12V 2.0 güç kaynağı, 10A ve 15A, bir olan bir güç kaynağı olarak sakin bir şekilde izlenebilir. Mevcut 25A ile Lastik + 12V.

Bu nedenle, yukarıda tartışılan bloklara geri dönerseniz, MP-360AR verinin olduğu söylenebilir. 2, ATX12V 2.0 standardına ve LC-B300 - ATX12V 1.2 standardına uygundur, bu nedenle KNH'lerinde böyle bir fark. Bununla birlikte, elbette, tabii ki, sadece standartların farklı versiyonlarına sahip resmi uyum içinde değil - LC-B300'ten nasıl şikayet ettiğimin, uygulamada belirtilen + 5V gücünü elde etmenin imkansız olduğunu hatırlayın ... ve şimdi bırakalım 300 watt ATX12V 1.2 bloklar için Intel KNH tarafından önerilen programı:

Gördüğünüz gibi, blok sadeliği, + 5V üzerindeki izin verilen bir yükte 300 watt modeller için standartların gereksinimlerine uymuyor, bu nedenle, bu watts'ın 300 watt'u, belki de bu watts'ın rezervasyonu ile dikkate alınması mümkündür. dürüst değil. Karşılaştırma için, aynı MP-360AR'ın zamanlamasına bakabilirsiniz, ancak zaten 350 watt ATX12V 2.0 blokları için önerilen BNH ile:

Gördüğünüz gibi, yazışma neredeyse mükemmel. Bence bu iki gereksiz bloğun karşılaştırmalı kalitesine göre yapılan yorumlar.

Genel olarak konuşursak, Kitap için Intel'in çok katı gereksinimlerine uyun. Kolay değil - Bununla birlikte, LC-B300 durumunda olduğu gibi, bununla övünebilecek çok fazla blok yok. , nadiren bulunur.

Kitabın renkleri ile ilgili olarak, elbette, üniforma yeşil renkte olduğu söylenebilir ... Bununla birlikte, bildiğiniz gibi ideal, genellikle ulaşılamaz. Durum oldukça normaldir, her bir voltaj, oldukça stabil bir + 3.3V hariç, grafiğin bir kenarındaki tüm aralığı yeşil veya sarı-yeşilden diğerinde kırmızıya geçer, ayrıca yeşil renk olmadığı da olur. Kitapta hiç - bu, gerilimin başlangıçta aşırı tahmin edildiği anlamına gelir. En kötü olan, herhangi bir voltajın tüm renk yelpazesini iki kez geçtiğinde, kenardan yeşile kadar yeşil olandan, BNH'nin diğer kenarındaki kenardan kırmızıdan kırmızıya kadar olan durumdur. Bu gibi bir durum, örneğin, yukarıda düşünülen LC-B300'den görülebilir ve PCH'nin bir kenarında, voltajın çok fazla olduğu anlamına gelir (+ 5V üzerinde küçük bir yükle ve + 12V üzerinde büyük bir yükle olduğu açıktır. ikincisi sadece uygun olabilir) ve diğer tarafta - aksine, büyük ölçüde büyümüş; Başka bir deyişle, istikrarı çok fazla arzulanan çok şey bırakıyor ...

Ve, CNH'nin açıklamasının tamamlanmasında, ideal bir güç kaynağına bir örnek vereceğim. Yukarıda, ana lastiklerin her birindeki ayrı yardımcı stabilizatörlerle Antec ve OCZ'nin güç bloklarından zaten bahsettim, aşağıda OCZ-470ADJ PowerStream OCZ-470ADJ Bloğu tarafından deneysel olarak ölçülen dikkatinizi öneririm (bu, üç gerilmeyle tam bir resimdir) , vardiya çerçeveleri dönemi - 5 sn.):

Gördüğünüz gibi, sadece değil herşey CNH devresi ancak güç kaynağının izin verilen maksimum yükü ile belirlenir, bu nedenle hiçbir voltaj yüzde 5 sapmaya yaklaştı. Ne yazık ki, şu ana kadar bu tür güç kaynakları nispeten pahalıdır ...

Tabii ki, güç bloklarının CNH testinin yapımı bitmiyor. Öncelikle, tüm bloklar, sürekli bir yükte çalışma stabilitesine sıfırdan maksimum 75 W artışlarına göre kontrol edilir. Böylece, ünitenin tam yüke sahip olup olmadığı ortaya çıkıyor.
İkincisi, yük arttıkça, bloğun diyot düzeneklerinin sıcaklığı ve neredeyse tüm modern güç bloklarında, bir şekilde sıcaklığa bağlı olan fanın dönme hızının sıcaklığının sıcaklığına bağlıdır.

Bununla birlikte, sıcaklık ölçümlerinin sonuçlarına göre, bazı şüphecilik tedavisine değerdir - güç ünitelerinin çoğu radyatörün farklı yapıları ve bunların üzerindeki diyod montajlarının yeridir ve bu nedenle sıcaklık ölçümleri oldukça daha büyük bir hataya sahiptir. Bununla birlikte, kritik durumlarda, güç kaynağı, aşırı ısınmadan ölümün eşiğinde olduğunda (ve bazen en ucuz modellerde olur), termometre okumaları ilginç olabilir - bu nedenle, uygulamada, radyatörlerin yukarıda ısıtıldığı bloklar vardı. Yüzlerce derece.

Fanların dönme hızının daha ilginç ölçümleri daha ilginçtir - tüm üreticilerin sıcaklık ayarlarını ilan etmelerine rağmen, pratik uygulama çok fazla farklı olabilir. Kural olarak, düşük fiyat aralığının blokları için, fanın ilk hızı zaten yaklaşık 2000 ... 2200 rpm. Ve BT BERAVES olarak, sadece 10 ...% 15 değişirken, yüksek kaliteli bloklar için, ilk hız sadece 1000 ... 1400 rpm olabilir., Tam kapasitede ısınırken, iki kez arttırır. Açıkçası, ilk durumda ise, güç kaynağı her zaman gürültülü olacaktır, daha sonra ikinci kullanıcılarda güçlü sistemlerde güç kaynağının zayıf yüklenmesi, sessizliğe güvenebilir.

Ayrıca güç kaynağının tam kapasitede çalışması sırasında, çıkış voltajlarının titreşiminin ölçümleri yapılır. Size, standartlara göre, 10 MHz aralığında dalgaların kapsamı + 5V ve 120 mV için lastik + 12V için 120 mV veriyolu için 50 mV'yi geçmemelidir. Bloğun çıkışında pratikte, iki frekansın dikkat çekici dalgaları olabilir - yaklaşık 60 kHz ve 100 Hz. Birincisi, ünitenin PWM-Stabilizer'ın çalışmasının sonucudur (genellikle frekansı yaklaşık 60 kHz'dir) ve tüm güç bloklarında bir şekilde veya başka bir şekilde mevcuttur. Aşağıda, PWM frekansında, yeşil - Lastik + 5V, Sarı - + 12V'de yeterince tipik titreşimlerin osilogramıdır:

Gördüğünüz gibi, + 5V lastik üzerindeki titreşimlerin 50 MV'nin izin verilen sınırları için çıktığı durumdur. Bir osilogramda, bu tür darbelerin klasik bir şeklidir - üçgen, daha pahalı güç bloklarında, anahtarlama anları genellikle prizde gaz tarafından düzleştirilir.

İkinci frekans, besleme şebekesinin (50 Hz) iki kez frekansıdır, genellikle yüksek voltajlı doğrultucunun kapasitörlerinin yetersiz kapasitesi, devredeki hatalar veya güç trafosunun veya baskılı devrenin başarısız tasarımından dolayı çıkışa nüfuz eder. Ünitenin tahtası. Kural olarak, bu dalgalanmalar (4 MS / CASE'nin geçici bir taraması ile getirildiği makalelerde), düşük fiyat aralığının birçok blokunda gözlenir ve nadiren orta sınıf modellerde bulunur. Bu titreşimlerin kapsamı, güç kaynağındaki yükle orantılıdır ve maksimumda da bazen izin verilen çerçevelere çıkabilir.

Ayrıca, 150 W yükleme ünitesi, makalenin önceki bölümünde, dikdörtgen darbe jeneratörü tarafından yukarıda bağlanır, ardından nabız genliği bir osiloskop kullanılarak ölçülür. arkadaş Tel güç kaynağı, yani jeneratör bağlı değildir. Böylece, bloğun benzer bir darbe yükü üzerindeki genel reaksiyonu kontrol edilir ve özellikle, bunlara bağlı cihazların her birinden paraziti ne kadar iyi bastıracağını gösterir. Bununla birlikte, jeneratör anahtarlama torkunda keskin voltaj patlamalarının varlığı nedeniyle, ölçüm doğruluğu çok yüksek değildir, ancak bazen bu ölçümlerden ilginç sonuçlar verebilirsiniz.

Ve nihayet blokların verimliliği ve güç faktörü ölçümleri. Belki de bu, en az önemli ve ilginç bölümdür - deneyim gösterildiği gibi, bu parametreler farklı bloklar için yeterince yakın ve çünkü kullanıcıların mutlak çoğunluğu için önemli değil, çünkü küçük dalgalanmaların bilgisayarın çalışması üzerinde etkisi olmadığı için (ve arasında büyük salınımlar farklı modeller Aynı tip bloklar gözlenmedi), daha sonra ölçümler sadece yeterince nadir durumlarda gerçekleştirilir. Böylece, güç faktörü, düzeltmesinin ilan edildiği bloklar için ölçülür ve verimlilik, aynı zamanda güç faktörü ile (aslında verimliliğin etkinliği otomatik olarak gereklidir; ek ölçüm gerekmez) veya varsa Bu nedenle, bu nedenin bu bloğun bu bloğun izin verilen çerçeve için son derece nadir olduğu şüphelerine sahip olması nedeniyle şüpheleri vardır.

Potansiyel bir fırsatın varlığına rağmen, ölçmediğim ve ölçmeyeceğimi de söylemek isterim. Kesinlikle maksimum güç çıkış gücünün ölçüldüğü testler hakkında çok olumsuz, çünkü blok üzerindeki yük, koruma tetikleninceye veya basitçe yanma olana kadar test sırasında artar. Bu tür testler, yalnızca ünitenin belirli bir örneğine bağlı olarak değil, aynı zamanda deneycinin nasıl yüklendiğini, yani, Bond Veriyolu üzerindeki yükün nasıl birleştirildiğine bağlı olarak da çok fazla saçılma sonuçları verir. Ek olarak, bilgisayarın normal işleyişi, böyle bir gücü korumak için belirli bir nominal güç kaynağı kapasitesine ve tolerans standardı tarafından belirlenen atamada voltaj ve titreşim üretme kabiliyetine, ne yazık ki, genellikle belirtilmez. Bu nedenle, bu tür testlerde elde edilen sayılar çok güzel olmasına rağmen, ancak ne yazık ki, gerçekte çok fazla şey yoktur.

Bu nedenle, güç kaynağının gücünü test etmek için bir güç kaynağı yöntemi geliştirdik, sadece güç kaynağının davranışını keşfetmek için sadece çok ayrıntılı değildir, aynı zamanda çeşitli güç kaynaklarını - ve özellikle de visual edildiğini açıkça karşılaştırır. Çok amaçlı ve ek rezervasyonları olmayan çapraz yükleme özelliklerinin yapımına. Bir veya başka bir bloğun olduğunu söylemek.

Doğrusal ve darbe güç kaynakları

Temel bilgilerle başlayalım. Bilgisayardaki güç kaynağı üç işlevi gerçekleştirir. İlk olarak, güç kaynağının tüketici ağından alternatif akım kalıcı birine dönüştürülmelidir. BP'nin ikinci görevi, 110-230 V'nin voltajını, bilgisayar elektroniği için gereksiz, PC'nin bireysel bileşenlerinin güç dönüştürücülerinin gerektirdiği standart değerlere, - 12 V, 5 V ve 3.3 V (AS Biraz daha sonra söyleyeceğimiz olumsuz voltajlar kadar). Son olarak, BP stres stabilizatörünün rolünü oynar.

Listelenen fonksiyonlar gerçekleştiren iki ana güç kaynağı vardır - doğrusal ve darbeli. En basit doğrusal BP, AC voltajının istenen değere düştüğü bir transformatöre dayanır ve ardından akım bir diyot köprüsü ile düzeltilir.

Bununla birlikte, ayrıca, hem ev ağındaki voltaj kararsızlığından kaynaklanan çıkış voltajının stabilizasyonu ve yükteki akımdaki bir artışa yanıt olarak voltaj düşüşü gerektirir.

Doğrusal BP'deki voltaj düşüşünü telafi etmek için, trafo parametreleri yedek güç sağlamak için hesaplanır. Ardından, yükte yüksek akımda, gerekli voltaj gözlenecektir. Bununla birlikte, yük yükündeki düşük akımda herhangi bir tazminat aracı olmadan ortaya çıkacak olan artan voltaj da kabul edilemez. Engelsiz devredeki içerme nedeniyle aşırı voltaj ortadan kalkar. En basit durumda, stabilod (zener diyotu) ile bağlanmış bir direnç veya transistör vardır. Daha ileride - transistör, bir karşılaştırıcıya sahip bir mikro kiriş tarafından kontrol edilir. Olabildiği gibi, aşırı güç, cihazın verimliliğini olumsuz yönde etkileyen ısı şeklinde dağılır.

Başka bir değişken, çıkış voltajının bulunduğu, mevcut ikisine ek olarak bağlı olduğu darbe BP şemasında meydana gelir: Girişte voltaj ve yük direncinde voltaj. Yükle tutarlı bir şekilde, bir enlem ve darbe modülasyon modunda (PWM) bir mikrodenetleyici tarafından kontrol edilen bir anahtardır (ilgi durumunda transistördür). Transistörün açık durumlarının süresi boyunca süresi (bu parametrenin görev döngüsü olarak adlandırılır, Rusça dil terminolojisinde, ters değer kullanılır), çıkış voltajı ne kadar yüksek olur. Bir anahtar nabzı varlığından dolayı BP ayrıca anahtarlanmış mod güç kaynağı (SMPS) olarak da adlandırılır.

Kapalı transistör sayesinde, akım gitmez ve açık transistörün direnci ideal olarak ihmal edilebilir. Aslında, açık transistörün direnci vardır ve sıcaklığın bir kısmını ısı şeklinde çıkarır. Ek olarak, transistörler arasındaki geçiş, kusursuz bir şekilde ayrık değildir. Ve yine de nabız kaynağının etkinliği% 90'ı geçebilirken, doğrusal BP'nin bir stabilizatör ile verimliliği en iyi senaryo % 50'ye ulaşır.

Dürtü güç kaynağının bir başka avantajı, aynı güçün doğrusal BP'sine kıyasla transformatörün boyutlarında ve kütlesinde radikal bir azalma oluşur. Transformatörün birincil sargısındaki alternatif akımın sıklığı ne kadar yüksek olduğu bilinmektedir, gerektiğinde çekirdek boyutu ve sargının dönüş sayısı. Bu nedenle, zincirdeki anahtar transistör, trafiğe ve transformatöre ve dengeleme ek olarak, bir AC yüksek frekansı elde etmek için kullanılan voltaj kullanılır (BP için 30 ila 100 kHz ve yukarıdan) ve Kural olarak - yaklaşık 60 kHz). Güç için 50-60 Hz güç kaynağı frekansında çalışan trafo standart bilgisayar, Onlarca zaman daha büyük olurdu.

Lineer BPS, esas olarak düşük güçlü cihazlar durumunda kullanılır, darbeli bir güç kaynağı için nispeten karmaşık elektronikler, transformatöre kıyasla daha hassas bir masraf maliyetidir. Örneğin, örneğin, etkilerin gitar pedalları için ve bir kez - oyun konsolları vb. İçin kullanılan 9 V tarafından güç kaynakları, ancak akıllı telefonlar için şarj cihazları zaten tamamen dürtü vardır - haklı harcamalar vardır. Prizdeki voltaj titreşimlerinin anlamlı derecede az genliği nedeniyle, kalitenin talep edildiği alanlarda doğrusal BP de kullanılır.

⇡ Toplam ATX güç kaynağı şeması

Bp masaüstü bilgisayar Darbeli bir güç kaynağıdır, girişi, 110/230 V, 50-60 Hz parametreleri ile ev elektrik devresinin voltajına ve çıktıların voltajına verilir ve bunların bir dizi DC hattı olan Nominal 12, 5 ve 3.3 B'ye sahip olmak, bu BP'ye ek olarak -12 B voltajı sağlar ve bir kez ISA lastiği için gerekli voltaj -5 V sağlar. Ancak bir noktada ikincisi, ISA'nın desteğinin sona ermesiyle bağlantılı olarak ATX standardından dışlandı.

Yukarıda sunulan standart darbeli BP'nin basitleştirilmiş şemasında, dört ana aşama ayırt edilebilir. Aynı sırada, Güç kaynaklarının değerlendirmelerindeki bileşenlerini, yani:

1. eMF filtresi - elektromanyetik girişim (RFI filtresi);
2. birincil zincir - giriş doğrultucu (doğrultucu), anahtar transistörler (anahtarlayıcı), transformatörün birincil sargısındaki yüksek frekansın alternatif bir akımı oluşturma;
3. ana trafo;
4. İkincil zincir - ikincil trafo sargılı (redresör), çıkış filtrelerini (filtreleme) ile akım reditörleri.

⇡ EMP'yi filtreleyin.

BP'nin girişindeki filtre, iki tip elektromanyetik paraziti baskılamak için hizmet eder: parazit akımı, akım akımı akımlarken, parazit akımı farklı yönlerde akarken - akım akarken tek istikamette.

Diferansiyel girişim CX kapasitörü (yukarıdaki fotoğraftaki büyük sarı film kapasitörü), yüke paralel olarak bastırılır. Bazen gaz kelebeği her tel için aynı işlevi gerçekleştirir (diyagramda hayır).

Difseöz parazitin filtresi, dünyanın bağlantı hatlarında ortak bir nokta olarak CY kapasitörleri (fotoğraftaki mavi damla şeklindeki seramik kapasitörler) ve sözde olarak oluşturulur. Syphase choke (Signal-modbok, diyagramdaki LF1), iki sargınındaki akım bir yönde akan akım, syphase paraziti için direnç yaratır.

Ucuz modellerde, minimum filtre parçaları seti, daha pahalı şemalarda, yinelenen (tamamen veya kısmen) bağlantıların oluşturulması. Geçmişte, BP genellikle EMF filtresi olmadan karşılandı. Şimdi çok ucuz bir dışlanma, ancak çok ucuz bir BP satın alıyor, yine de böyle bir sürprizle karşılaşabilirsiniz. Sonuç olarak, sadece bilgisayarın kendisi değil, ev ağına ne kadar başka bir teknikin, Dürtü BPS'nin ne kadar güçlü bir girişim kaynağıdır.

İyi bir BP filtresinin alanında, cihazın kendisinin de sahibi olduğu hasarlara karşı koruyan birkaç parçayı bulabilirsiniz. Neredeyse her zaman kısa devreye karşı koruma için en basit sigortaya sahiptir (diyagramda F1). Sigorta tetiklendiğinde, korumalı nesne artık bir güç kaynağı olmadığını unutmayın. KZ gerçekleşirse, anahtar transistörler zaten çarptı ve en azından yangın kablolarını önlemek için önemlidir. Sigorta aniden aşağı yakarsa, daha sonra yeni birine değiştirin, büyük olasılıkla, zaten anlamsız.

Ayrı ayrı koruma kısa vadeli Voltaj bir varistör (MOV - metal oksit varistör) ile atlar. Ancak, BP bilgisayardaki voltajda uzun süreli bir artışa karşı koruma yolu yoktur. Bu fonksiyon, dışındaki harici stabilizatörler tarafından trafo ile gerçekleştirilir.

Doğrultucudan sonra PFC devresindeki kapasitör, güçten ayrıldıktan sonra önemli bir şarj tutabilir. Güç konektörüne parmağını atan dikkatsiz bir kişi için, büyük nominal (Bleeder direnç direnci) tahliye direncinin teller arasına monte edilir. Daha sofistike bir versiyonda, cihaz izin vermediğinde akışa sahip olmayan kontrol devresiyle birlikte.

Bu arada, bir PC güç kaynağındaki bir filtrenin varlığı (ve monitörün BP'sinde ve hemen hemen her bilgisayar teçhizatı da, genel olarak, genel olarak geleneksel bir uzatmacı yerine ayrı bir "ağ filtresi" satın alma anlamına gelir. duyu. İçinde de aynı şeyi yaptı. Herhangi bir durumda tek durum, topraklamalı normal bir üç pin kablosudur. Aksi takdirde, dünyaya bağlı CY kapasitörleri sadece işlevlerini yerine getiremezler.

⇡ Giriş doğrultucu

Filtreden sonra, alternatif akım, bir kural olarak, bir kural olarak, ortak bir durumda montaj şeklinde bir diyot köprüsüne sabit olarak dönüştürülür. Köprüyü soğutmak için ayrı bir radyatör her şekilde açıktır. Dört ayrık diyottan toplanan köprü, ucuz güç kaynaklarının niteliğidir. Ayrıca, BP'nin gücünün gücüne karşılık geldiğini belirlemek için köprünün hangi şekilde hesaplandığını da sorabilirsiniz. Her ne kadar bu parametre bir kural olarak, iyi bir stok var.

⇡ Aktif PFC'yi Blok

Doğrusal bir yüke sahip AC devresinde (örneğin, akkor veya elektrolitik lamba olarak) akan akım, aynı sinüzoidin yanı sıra gerilimi de izler. Ancak bu, Impulse BP gibi bir girdi doğrultucu olan cihazlar durumunda değil. Güç kaynağı, akımı kısa darbelerle geçirir, kabaca doğrultulun pürüzsüzleştirici kapasitörü şarj olduğunda, voltaj sinüzoitlerinin (yani maksimum anlık voltaj) zirveleri ile kabaca çakışır.

Halen bozulmuş formun sinyali, bu genlikten bir sinüzoid olan miktarda birkaç harmonik salınım halinde katlanır (doğrusal bir yüke sahip bir yere sahip olacak ideal sinyal).

Yararlı işleri yapmak için kullanılan güç (aslında, PC bileşenlerinin ısıtılmasıdır), BP'nin özelliklerinde ve aktif olarak adlandırılır. Akımdaki harmonik dalgalanmaların ürettiği gücü reaktif olarak adlandırılır. Yararlı işler üretmez, ancak telleri ısıtır ve transformatörler ve diğer güç ekipmanı üzerinde bir yük oluşturur.

Reaktif ve aktif gücün vektör miktarı tam güç (belirgin güç) olarak adlandırılır. Aktif gücün oranı güç faktörü (güç faktörü) olarak adlandırılır - verimlilikle karıştırılmaması!

Darbeli bir BP'de, güç katsayısı başlangıçta oldukça düşüktür - yaklaşık 0.7. Özel bir tüketici için, reaktif güç, UPS kullanmadıkça sorunları (elektrik sayaçları tarafından dikkate alınmaz) oluşturmaz. Kesintisiz adamda, tam yük kapasitesi yatıyor. Ofisin veya kentsel ağın ölçeğinde, Pulse BP tarafından üretilen aşırı reaktif güç, güç kaynağının kalitesini önemli ölçüde azaltır ve harcamalara neden olur, bu nedenle aktif olarak bununla mücadele eder.

Özellikle, BP bilgisayarın ezici çoğunluğu, aktif güç faktörü düzeltme şemaları (aktif PFC) ile donatılmıştır. Aktif PFC'li bir blok, tek bir ana kondansatörde ve doğrultucudan sonra takılan bir gaz kelebeği tanımlamak kolaydır. Özünde, aktif PFC, kondansatörün yaklaşık 400 V'lik sabit bir şarjı destekleyen bir diğer dürtü dönüştürücüsüdür. Sinüzoid tarafından - doğrusal bir yükü simüle etmek için gereklidir.. Geçerli bir tüketim sinyalini PFC denetleyicisinde bir voltaj sinüzoidiyle senkronize etmek için özel bir mantık var.

Aktif PFC şeması, bir veya iki anahtar transistör ve BP'nin ana dönüştürücüsünün anahtar transistörleri ile bir radyatör üzerine yerleştirilmiş güçlü bir diyot içerir. Kural olarak, ana dönüştürücünün ve aktif PFC tuşunun PWM anahtar denetleyicisi tek bir mikrokirbüit (PWM / PFC Combo).

Aktif PFC ile darbeli güç kaynaklarındaki güç faktörü 0.95 ve daha yükseğe ulaşır. Ek olarak, bir ek avantajı vardır - Anahtar Anahtarı 110/230 V ve BP içindeki karşılık gelen voltaj çift gergileri yoktur. Çoğu PFC devresi, voltajları 85 ila 265 V ile sindirir. Ayrıca, BP'nin duyarlılığı kısa süreli voltaj arızalarına indirgenir.

Bu arada, PFC'nin aktif düzeltilmesine ek olarak, büyük bir endüktans chokk'un yükü ile tutarlı bir şekilde yüklenmesini ima eden bir pasif var. Etkinlik küçüktür ve modern BP'de zor bulmazsınız.

⇡ Ana Dönüştürücü

Yalıtımlı bir topolojinin tüm dürtü bpsleri için genel çalışma prensibi (bir transformatör ile) bir: anahtar transistör (veya transistörler), transformatörün birincil sargısı üzerinde alternatif bir akım oluşturur ve PWM kontrol cihazı bunları değiştirmek için kuyusu kontrol eder. Bununla birlikte, spesifik şemalar, hem anahtar transistörlerin hem de diğer elementlerin sayısında hem de kalite özelliklerinde farklılık gösterir: verimlilik, sinyal formu, parazit, vb. Ama burada çok fazla özel uygulamaya bağlıdır, böylece dikkate değer. İlgilenenler için, parçaların belirli cihazlarda onları tanımlamasını sağlayacak bir dizi şema ve bir masa veriyoruz.

	Transistörler	Diod	Castırıcılar	Transformatörün birincil sargısının bacakları
Tek-transistör ileri	1	1	1	4
	2	2	0	2
	2	0	2	2
	4	0	0	2
	2	0	0	3

Listelenen topolojilere ek olarak, ek bir büyük gaz kelebeği (veya iki) ve bir salınımlı devre oluşturan kondansatör üzerinde tanımlanması kolay olan yarı köprü için rezonans (rezonant) seçenekleri vardır.

Tek-transistör ileri

⇡ İkincil Zincir

İkincil zincir, transformatörün ikincil sargısından sonra olan tek şeydir. Çoğu modern güç kaynaklarında, transformatörde iki sargıya sahiptir: 12 V'lik bir voltaj, bunlardan birinden çıkarılır - 5 V. Akım ilk önce iki Schottki diyotundan bir veya daha fazlası - bir veya daha fazla En yüksek otobüste - 12 V - 12 V - güçlü BP'de dört tertibat var). Verimlilik açısından daha verimli daha verimli, diodlar yerine saha transistörlerinin kullanıldığı senkronize redresörlerdir. Ancak, 80 artı Platinum sertifikası talep eden gerçekten gelişmiş ve pahalı BPS için ayrıcalıktır.

Lastik 3.3 V, bir kural olarak, aynı sargıdan 5 V, sadece bir doymuş boğuşma (MAG AMP) kullanılarak gerilim azalır. Gerilim transformatöründe özel sarım 3.3 V egzotik bir seçenektir. Geçerli ATX standardındaki olumsuz gerilmelerin, yalnızca 12 V veriyolu altındaki ikincil sarımdan ayrı düşük voltajlı diyotlar üzerinden çıkarılan sadece -12 B kalır.

Dönüştürücü tuşunun PWM kontrolü, transformatörün birincil sargısındaki voltajı ve dolayısıyla her ikincil sargılarda derhal değiştirir. Bu durumda, bilgisayarın mevcut tüketimi BP lastikleri arasında eşit olarak dağıtılmaz. Modern donanımda, en yüklenen lastik 12 inç.

Farklı lastiklerde gerilmelerin ayrı olarak stabilizasyonu için ek önlemler gereklidir. Klasik bir yol, grup stabilizasyon gazının kullanımını ifade eder. Üç ana lastik, sargılarından ve sonuç olarak, mevcut ise aynı veri yolu üzerinde artarsa, o zaman voltaj diğerlerine düşer. Lastik 12'de mevcut artışta 12 varsayalım ve voltaj düşüşünü önlemek için, PWM kontrol cihazı, anahtar transistörlerin çeşitliliğini azalttı. Sonuç olarak, otobüste 5, voltaj izin verilen çerçeve için serbest bırakılabilir, ancak grup stabilizasyon gaz kelebeği bastırıldı.

Lastikteki voltaj 3.3 V ayrıca başka bir doymuş boğuşma ile ayarlanır.

Daha mükemmel bir versiyonda, doymuş boğulmalardan dolayı 5 ve 12 lastiklerin ayrı bir stabilizasyonu sağlanır, ancak şimdi pahalı yüksek kaliteli BP'deki bu tasarım DC-DC dönüştürücülere yol açmıştır. İkinci durumda, trafo, 12 V voltajlı tek bir ikincil sargıya sahiptir ve DC dönüştürücüler nedeniyle 5 V ve 3.3 V voltajı elde edilir. Bu yöntem stres istikrarı için en uygundur.

Çıkış filtresi

Her veri yolu üzerindeki son aşama, anahtar transistörlerin neden olduğu voltaj dalgalanmasını düzelten bir filtredir. Ek olarak, frekansı, besleme güç kaynağının bir şekilde veya başka bir şekilde çift frekansına eşit olan giriş doğrultuğunun titreşimleri.

Nabız filtresi şok ve yüksek kapasiteli kapasitörler içerir. Yüksek kaliteli güç kaynakları için, en az 2,000 IGF kapasitesi karakterizedir, ancak ucuz modellerin üreticileri, kondensörlerin takıldığında, örneğin, kaçınılmaz olarak bültenlerin genliğine yansıyan daha küçük nominal olarak tasarruf için bir rezervi vardır.

⇡ Görev Beslenme + 5VSB

Güç kaynağının bileşenlerinin açıklaması, 5 V voltaj kaynağının kaynağından söz edilmeden eksik olacaktır; bu, PC modunu uyku sağlayan ve sürekli olarak açılması gereken tüm cihazların çalışmasını sağlar. "DIGEON", düşük güçlü bir trafo ile ayrı bir nabız dönüştürücüsü tarafından desteklenmektedir. Bazı BP ayrıca, PWM denetleyici yalıtımı için geri besleme devresinde kullanılan üçüncü trafo, ana dönüştürücünün birincil devresinden elde edilir. Diğer durumlarda, optocoupler (bir durumda LED ve fototransistör) bu işlevi gerçekleştirilir.

⇡ Güç kaynakları için test yöntemleri

BP'nin ana parametrelerinden biri, sözde olarak yansıtılan istikrar istikrarıdır. Çapraz yük karakteristiği. CNH, lastiğin (12 V) üzerindeki akımın veya gücün aynı eksende ertelendiği ve diğer tarafta - lastiklerin 3.3 ve 5 V üzerindeki toplam akım veya güç olduğu bir diyagramdır. Kavşak noktalarında farklı değerler Her iki değişken de, bir lastikteki nominal olan voltaj sapmasıyla belirlenir. Buna göre, iki farklı CNHS yayınlıyoruz - lastikler için 12 V ve lastikler için 5 / 3.3 V.

Noktanın rengi, sapma yüzdesi anlamına gelir:

• yeşil: ≤% 1;
• salata: ≤% 2;
• sarı: ≤% 3;
• turuncu: ≤% 4;
• kırmızı: ≤% 5.
• beyaz:\u003e% 5 (ATX standardı tarafından izin verilmez).

Kitabı almak için, güçlü saha transistörleri üzerindeki ısı dağılımı nedeniyle bir yük oluşturan güç kaynaklarını test etmek için bir kabin siparişi vermek için kullanılır.

Bir eşit derecede önemli bir test, BP çıktısındaki titreşimlerin kapsamını belirlemektedir. ATX standardı, 12 V ve 50 mV için 120 mV içindeki titreşimi kabul eder ve 5 V. Bus, yüksek frekanslı titreşimleri (ana dönüştürücünün anahtarının çift frekansında) ve düşük frekansı (çift frekansta) ayırt eder. besleme ağının).

Bir Hantek DSO-6022BE USB osiloskop kullanarak bu parametreyi, teknik özelliklerle belirtilen BP'de maksimum yükte ölçüyoruz. Yeşil grafik altındaki osilografide, 12 V otobüsüne, sarı - 5 V'a karşılık gelir. Nazımların normal aralıkta olduğu ve hatta bir kenar boşluğunda olduğu görülebilir.

Karşılaştırma için, eski bilgisayarın BP'nin çıktısındaki titreşim modelini veriyoruz. Bu blok başlangıçta olağanüstü değildi, ancak açıkça zaman zaman daha iyi olmadı. Düşük frekanslı titreşimlerin akıllıca olduğuna dikkat edin (voltaj taraması bölünmesinin 50 mV'ye yükseltildiğini, böylece salınımların ekrana sığması için), girişteki pürüzsüzleştirici kapasitör zaten kullanılamaz hale gelmiştir. 5-B lastik üzerindeki yüksek frekanslı titreşimler, izin verilen 50 mV'nin eşiğindedir.

Aşağıdaki test, bloğun, nominal gücün% 10 ila 100'üne kadar bir yükle verimliliği ile tanımlanır (çıkış gücündeki gücü, yerli bir wattmetre kullanılarak ölçülen girişteki güçle karşılaştırarak). Karşılaştırma için grafik kriterler sağlar farklı kategoriler 80 artı. Ancak, günlerimize büyük ilgi yoktur. Grafik, çok ucuz bir antec ile karşılaştırıldığında üst BP Corsair'in sonuçlarını gösterir ve fark çok yüksek değil.

Daha acil bir soru, yerleşik fandan gelen gürültüdür. BP'nin test edilmesi için kükreyen tezgahın yakınında doğrudan ölçmek imkansızdır, bu nedenle pervanenin dönüş hızını bir lazer takometre ile - ayrıca% 10 ila% 100 ile güç ile ölçmektir. Aşağıdaki grafik, bu BP'de düşük bir yükle, 135 mm'lik bir fan düşük revleri korur ve hiç duyulması muhtemel değildir. Maksimum yükte, gürültü zaten ayırt edilebilir, ancak seviye hala oldukça kabul edilebilir.

Dönüştürücü Tekniği

Giriş

Son yıllarda, evde, ofislerde ve üretimde kullanılan elektronik miktarı çarpıcı bir şekilde artmıştır ve çoğu cihazda darbeli güç kaynakları kullanılır. Bu tür kaynaklar, elektrik şebekesinin kablolanmasını ve buna bağlı elektrikli cihazların kablolanmasını olumsuz yönde etkileyen harmonik ve doğrusal olmayan akım bozucuları üretir. Bu etki sadece farklı türlerde ifade edilmez girişim, hassas cihazların çalışmalarını etkileyen, aynı zamanda nötr çizginin aşırı ısınması. Gerilim fazıyla eşleşmeyen önemli harmonik bileşenlerle akım yüklerinde akarken, nötr telteki akım (simetrik bir yüke sahip, neredeyse sıfıra eşittir) kritik değere yükselebilir.

Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) ve Avrupa Elektrik Mühendisliği (Cenelec) Standardizasyon Örgütü IEC555 ve EN60555 standartlarını, ikincil güç kaynaklarının giriş akımında, elektronik içeriğe, floresan lambaların elektronik yükleri, DC motor sürücülerinin standartlarını kabul etti. Benzer cihazlar.

Bu sorunu çözmenin etkili yollarından biri, PFC güç faktörü düzeltmelerinin (güç faktörü düzeltmesi) kullanımıdır. Uygulamada, bu, neredeyse herkesin giriş zincirinde olduğu anlamına gelir. elektronik cihaz Darbeli dönüştürücülerle, mevcut harmoniğin baskılanmasını azaltan veya tamamlayan özel bir PFC şeması dahil etmek gerekir.

Güç faktörünün düzeltilmesi

Tipik bir nabız güç kaynağı, bir ağ doğrultucu, yumuşatıcı kapasitör ve voltaj dönüştürücüsünden oluşur. Böyle bir kaynak, yalnızca doğrultucudan pürüzsüzleştirici kapasitöre verilen voltajın, periyodun yaklaşık bir çeyreğinde gerçekleşen üzerindeki voltajdan daha yüksek olduğu anlarda güç tüketir. Gerisi sırasında, kaynak ağdan güç tüketmez, çünkü yük bir kapasitör tarafından çalışır. Bu, gücün sadece voltajın zirvesinde yükle seçilmesi gerçeğine yol açar, tüketilen akımın kısa bir darbenin şekline sahiptir ve bir dizi harmonik bileşen içerir (bkz. Şekil 1).

Güç faktörü düzeltmesine sahip bir ikincil güç kaynağı, düşük harmonik bozulmalara sahip bir akım tüketir, ağdan bile güç seçer, bir genlik katsayısına sahiptir (genlik akımı değerinin RMS değerine oranı), düzeltilmemiş olduğundan daha düşüktür. kaynak. Güç faktörünün düzeltilmesi, mevcut tüketimin ortalama ortalama değerini azaltır; bu, içinde aşırı yükler oluşturmadan, bir elektriksel çıkışa daha fazla farklı cihaz bağlamanıza olanak sağlar (bkz. Şekil 2).

Güç faktörü

Güç Faktörü (Güç Faktörü PF) - AC ağındaki yükün (bizim durumumuzda - ikincil güç kaynağının kaynağı) tarafından oluşturulan bozulma karakterize edici bir parametre. İki tür bozulma vardır - harmonik ve doğrusal olmayan. Harmonik bozulma, reaktif bir yapının bir yükünden kaynaklanır ve akım ve voltaj arasındaki bir faz kaymasıdır. Doğrusal olmayan bozulma ağına "doğrusal olmayan" yükler yapılır. Bu çarpıtmalar, dalga boyunun şeklinin veya voltaj şeklinin sinüzoitlerden sapmasında ifade edilir. Ne zaman harmonik bozulmalar Güç faktörü, akım ve voltaj veya aktif gücün ağdan tüketilen toplam gücün oranı arasındaki faz farkının kosinüsüdür. İçin doğrusal olmayan bozulma Güç katsayısı, akımın birinci harmonik bileşenin gücünün, cihaz tarafından tüketilen toplam güçte oranına eşittir. Cihazın güç kaynağından ne kadar eşit şekilde tükettiğinin bir göstergesi olarak kabul edilebilir.

Genel olarakgüç katsayısı, temel harmonik vektör ve tam akım vektörü arasındaki açının kosinüsündeki voltaj ve akım arasındaki faz fark açısının kosinüsünün ürünüdür. Bu tanım aşağıdaki gerekçeye yol açar. Aktif yükte akan etkili akım formuna sahiptir:

I 2 EFF \u003d i 2 0 + i 2 1FF + SI 2 NEF,

ben 2 NEF, sabit bileşen (sinüzoidal voltaj durumunda sıfırdır), i 2 1eff - ana harmonik ve toplamın işareti altında - genç harmonikler. Bu ifadedeki reaktif bir yük üzerinde çalışırken, reaktif bir bileşen görünür ve formu alır:

I 2 Eff \u003d i 2 0 + (i 2 1PEFT (P) + I 2 1PH (Q) + SI 2 NEFF. Aktif güç, aktif yükte tahsis edilen güç dönemindeki ortalamadır.

Akımın aktif bileşeninin aktif bileşeni üzerindeki aktif voltajın bir ürünü olarak gösterilebilir. İ 1eff (p). Fiziksel olarak, bu, aktif dirençte zamanın birimi başına ısı biçiminde serbest bırakılan enerjidir. Reaktif güç altında, akımın reaktif bileşeni üzerindeki aktif voltajın ürünü anlaşılır: Q \u003d U efekt H I 1EF (q). Fiziksel anlam, jeneratörden yüke ve iki kez - jeneratöre iki kez pompalanan enerjidir. Tam kapasite, toplam etkili akımdaki aktif voltajın ürünüdür: S \u003d U EFF H I EFF (toplam). Kompleks düzlemde, P ve q vektörlerinin toplamı olarak gösterilebilir. Bağımlılık I 2 \u003d i1ef'in görünür olduğu (toplam) COS J, burada J ve Q arasındaki açıdır; Akım ve zincirdeki voltaj arasındaki faz farkını karakterize eder.

Yukarıdakilere dayanarak, güç faktörü için tanımını türetiyoruz:

Pf \u003d p / s \u003d (i 1eff cos j) / (I EFF (toplam)).

(I 1EF) / (I EFT (toplam)) oranının, toplam akımın mevcut değerine karşılık gelen vektörler ile ilk harmoniğinin etkili değerine karşılık gelen vektörler arasındaki açının bir kosinüs olduğunu belirtmektedir. Bu açıyı belirlerseniz, güç faktörü için ifade formunu alır: PF \u003d COS J H COS Q. Güç faktörü düzeltmesinin faktörü, voltaj ve akım arasındaki faz farkının açısını sıfırlamak, ayrıca tüketilen akımın (veya başka bir deyişle), akımın şeklini en üst düzeye çıkarmak için sinüzoidin eğrisi ve faz kaymasını mümkün olduğunca telafi eder).

Güç faktörü, ondalık bir fraksiyon biçiminde ifade edilir, değeri 0 ile 1 arasındadır. Mükemmel değeri bir ünitedir (karşılaştırma için, düzeltmeden tipik bir nabız güç kaynağı, güç faktörünün değerine sahip yaklaşık 0.65), 0.95 - iyi değer; 0.9 - tatmin edici; 0.8 - tatmin edici değil. Güç faktörü düzeltmesinin kullanımı, cihazın güç faktörünü 0.65 ila 0.95 artırabilir. 0.97 ... 0.99'da oldukça gerçek ve değerler. İdeal durumda, güç katsayısı birine eşit olduğunda, cihaz voltaja göre sıfır faz kayması olan bir sinüzoidal akım tüketir (doğrusal bir voltepear özelliğine sahip tamamen aktif bir yüke karşılık gelir).

Pasif Güç Faktörü Düzeltme

Pasif düzeltme yöntemi, düşük maliyetli düşük tüketen cihazlarda sıklıkla kullanılır (mevcut olan junior harmoniklerinin yoğunluğu için sıkı bir gereksinim yoktur). Pasif düzeltme, yaklaşık 0.9'luk güç katsayısının değerini elde etmenizi sağlar. Güç kaynağının zaten tasarlandığı durumlarda uygundur, yalnızca uygun bir filtre oluşturmak ve giriş devresine açmak için kalır.

Pasif güç faktörü düzeltmesi, bir bant LC filtresi kullanılarak tüketilen filtreleme akımından oluşur. Bu yöntemin çeşitli kısıtlamaları vardır. LC filtresi, yalnızca voltaj, frekans ve yük dar bir değer aralığında değiştirilirse, güç faktörü düzeltici olarak etkili olabilir. . Filtre bölgede çalışması gerektiğinden düşük frekanslar (50/60 Hz), bileşenlerinin büyük boyutları, kütle ve küçük kalite (ki her zaman kabul edilebilir değildir). ilk olarak , pasif yaklaşımı olan bileşenlerin sayısı çok daha küçüktür ve bu nedenle - daha fazla reddetmek için operasyonların zamanı, ve ikinci olarakPasif düzeltme olduğunda, daha az elektromanyetik ve temas paraziti aktif olandan daha fazla oluşturulur.

Güç katsayısının aktif düzeltmesi

Aktif Güç Faktörü Düzelticisi üç durumu karşılamalıdır:

1) Tüketilen akım şekli, sinüzoidal için mümkün olduğu kadar yakın olmalı ve - "fazda" voltajla. Kaynaktan tüketilen akımın anlık değeri, anlık ağ voltajı ile orantılı olmalıdır.

2) Ağ voltajı değiştirilmiş olsa bile kaynaktan seçilen güç sabit kalmalıdır. Bu, yük voltajı azaltıldığında, yük akımının arttırılması ve bunun tersi de geçerli olduğu anlamına gelir.

3) PFC-Düzelticinin çıkışındaki voltaj yük değerine bağlı değildir. Gerilim azaltıldığında, akım boyunca arttırılmalıdır ve bunun tersi de geçerlidir.

Güç faktörünün aktif düzeltmesini uygulayabileceğiniz çeşitli şemalar vardır. Şu anda, "Boost Converter) dönüştürücü şeması en popüler. Bu şema, modern güç kaynakları için tüm gereksinimleri karşılar. ilk olarak Tedarik voltajının farklı değerlerine sahip ağlarda (85 ila 270 V), kısıtlamalar ve ek ayarlamalar olmadan çalışmanıza olanak tanır. İkinci olarak , Elektrik ağ parametrelerinin sapmalarına daha az hassastır (voltaj atlamaları veya kısa süreli kapanma). Bu şemanın bir diğer avantajı, aşırı yorgun korumanın daha basit bir şekilde uygulanmasıdır. "Bir artışla" dönüştürücünün basitleştirilmiş şeması, Şekil 2'de gösterilmiştir. 3.

Çalışma prensibi

Standart Güç Faktörü Düzeltici, bir nabız (PWM) modülasyonlu bir reklam / DC vericisidir. Modülatör, çıkışın sabit bir voltajla elde edildiklerini doğrultuştan sonra, sabit veya düzleştirilmiş bir şebeke voltajını darbe dizisine dönüştüren güçlü (genellikle MOSFET) tuşunu kontrol eder.

Düzelticinin geçici çizelgeleri, Şekil 2'de gösterilmiştir. 4. MOSFET tuşu etkinleştirildiğinde, diyot kilitlenirken, gaz kelebeğinde mevcut artışlar ve C2 kondansatörü yüke boşalır. Ardından, transistör kilitlendiğinde, şoktaki voltaj "açılır" diyotu açar ve gaz kelebeğinde biriken enerji C2 kapasitörünü şarj eder (ve aynı anda yükü aynı anda beslenir). Diyagramda (kaynağın düzeltilmeyen aksine), C1 kondansatörünün küçük bir kapasiteye sahiptir ve yüksek frekanslı paraziti filtrelemeye yarar. Dönüşümün sıklığı 50 ... 100 kHz'dir. En basit durumda, şema sürekli bir çalışma döngüsü ile çalışır. Çalışma döngüsündeki dinamik değişimin düzeltilmesinin verimliliğini arttırma yöntemleri vardır (döngünün ağ doğrultağından voltaj zarfıyla koordinasyonu).

"Dönüştürücünün artmasıyla" şeması çalışabilir Üç mod: sürekli , ayrık ve sözde " kritik İletkenlik Modu " İÇİNDE ayrık Gaz kelebeği akımının her döneminde modda, sıfıra "düşmek" ve bir süre sonra tekrar artmaya başlar ve sürekli - Akım, sıfıra ulaşmak için zamanım yok, tekrar artmaya başlar. Mod kritik İletkenlik Önceki ikiden daha az sıklıkta kullanılır. Uygulanması daha zor. Anlamı, MOSFET'in gaz kelebeği akımının sıfıra ulaştığı şu anda açılmasıdır. Bu modda çalışırken, çıkış voltajı ayarı basitleştirilir.

Modun seçimi, güç kaynağının gerekli çıkış gücüne bağlıdır. 400 W'den fazla kapasiteli cihazlarda, sürekli mod kullanılır ve düşük güçte - ayrık. Güç faktörünün aktif düzeltmesi, 0,04 ... 0.08 aralığında THD'nin (toplam harmonik bozulma) doğrusal olmayan bozulma oranı ile 0.97 ... 0.99 değerlerinin elde edilmesini sağlar.