Трансформатор компьютерного блока питания: ПРОСТОЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ATX

Содержание

ПРОСТОЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ATX

С чего начинается Родина… То есть я хотел сказать с чего начинается любое радиоэлектронное устройство, будь то сигнализация или ламповый усилитель – конечно с источника питания. И чем значительнее ток потребления девайса, тем мощнее требуется трансформатор в его БП. Но если приборы изготавливаем часто, то никаких запасов трансформаторов нам не хватит. А если ходить покупать на радиобазаре то учтите, что в последнее время стоимость такого трансформатора превысила все разумные пределы – за средний стоваттник требуют около 10уе!

Но выход всё-же есть. Это обычный, стандартный блок питания ATX от любого, даже самого простого и древнего компьютера. Несмотря на дешевизну таких БП (бэушный можно найти по фирмам и за 5уе), они обеспечивают очень приличный ток и универсальные напряжения. По линии +12В – 10А, по линии -12В – 1А, по линии 5В – 12А и по линии 3,3В – 15А. Конечно указанные значения не точные, и могут несколько отличаться в зависимости от конкретной модели БП ATX.

Вот как раз недавно я и делал одну интересную вещь – музыкальный центр из цифровой автомагнитолы и корпуса от небольшой колонки. Всё бы хорошо, да вот учитывая приличную мощность усилителя НЧ, ток потребления центра в пиках басов достигал 8А. И даже попытка установить на питание 100 ваттный трансформатор с 4-х амперными вторичками нормального результата не дал: мало того, что на басах напряжение проваливалось на 3-4 вольта (что было хорошо заметно по затуханию ламп подсветки передней панели магнитолы), так ещё и от фона 50Гц никак не удавалось избавиться. Хоть 20000 микрофарад ставь, хоть экранируй всё, что можно.

А тут как раз на счастье, сгорел старый системник на работе. Но блок питания ATX ещё рабочий. Вот и приткнём его для магнитолы. Хотя по паспорту автомагнитолы и ихние усилители питаются напряжением 12В, но мы то знаем, что гораздо мощнее она будет звучать если подать на неё 15-17В. По крайней мере за всю мою историю ещё ни один ресивер не сгорел от лишних 5-ти вольт.

Так как в имеющемся БП ATX напряжение 12-ти вольтовой шины было всего чуть больше 10В (может потому и не работал системник? Поздно.), будем поднимать его изменением управляющего напряжения на 2-м выводе TL494. Принципиальную схему компьютерного блока питания смотрите тут.

Проще говоря поменяем резистор или вообще впаяем его на дорожки другого номинала. Ставлю два килоома и вот 10,5В превращаются в 17. Надо меньше? – Увеличиваем сопротивление. Стартуется компьютерный блок питания замыканием зелёного провода на любой чёрный.

Так как места в корпусе будущего музыкального центра не много – вытаскиваем плату импульсного блока питания ATX из родного корпуса (коробочка пригодится для моего будущего проекта), и тем самым уменьшаем габариты БП в два раза. И не забываем перепаять конденсатор фильтра в БП на более высокое напряжение, а то мало ли что…

А кулер? – Спросит внимательный и сообразительный радиолюбитель. Он нам не нужен. Эксперименты показали, что при токе 5А 17В в течении часа работы магнитолы на максимальной громкости (за соседей не беспокойтесь – два резистора 4 Ома 25 ватт), радиатор диодов был немного тёплый, а транзисторов – почти холодный. Так что нагрузку до 100 ватт такой БП ATX будет держать без проблем.

Форум по блокам питания

Форум по обсуждению материала ПРОСТОЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ATX

Преобразователь 12V-220V на трансформаторе от компьютерного блока питания

Схемы источников питания

материалы в категории

Такой преобразователь напряжения очень может пригодится в походных условиях если требуется получить напряжение 220 Вольт
(Их еще иногда называют конвертер напряжения)

Схем преобразователей в интернете много, но у всех у них есть одна общая проблема- необходимость изготовления повышающего трансформатора и это отталкивает очень многих радиолюбителей сборки таких устройств.

Схема преобразователя напряжения 12-220 Вольт, которая представлена ниже лишена этой проблемы. Трансформатор, конечно-же здесь тоже имеется, но было принято решение применить уже готовый транс- из устаревшего компьютерного блока питания at-200

Большинство подобных блоков питания собирались по двухтактной схеме на двух транзисторах MJE13005…MJE13007 или подобных, которые через небольшой разделительный трансформатор запускались от задающего генератора на микросхемеTL494. Выход преобразователя через конденсатор 1 мкФ подключался к первичной обмотке выходного трансформатора. Проблема была в том, что коэффициент трансформации оказался недостаточным, чтобы на выходе самодельного конвертера получить достаточное для запуска энергосберегающих ламп напряжение. Наиболее простым оказалось решение использовать доступную микросхему для построения преобразователей напряжения – VD2, VD7, подключенных к “12В” отводам трансформатора. Выход схемы вольтодобавки подключен к “минусу” диодного моста на VD3 … VD6, что позволило

получить на нагрузке напряжение 190 …. 220В, достаточное для нормального запуска и свечения люминесцентных ламп, питания адаптеров ноутбука, сотового телефона или небольшого стационарного телевизора.

При подаче питания напряжение на микросхему поступает через диодVD1, а после начала генерации – с “вольтодобавки” на диодах VD2, VD7, через резистор R3, номинал которого подбирается в пределах 470 Ом … 1,5 кОм, с расчётом, чтобы при нормальной работе напряжение питания микросхемы составляло около 20В.
При этом, даже при глубоко разряженном аккумуляторе, напряжение питания микросхемы составляет не менее 15В, что полностью открывает каналы полевых транзисторов. Потери становятся настолько низки, что даже при нагрузке преобразователя до 40Вт для полевых транзисторов можно не использовать радиаторы. При использовании небольшого радиатора (пластина из алюминия 92*30*1,5 мм) мощность преобразователя достигает 100 … 200 Вт и полностью зависит от выбора импульсного трансформатора и выходных полевых транзисторов.

В схеме можно использовать любые доступные  MOSFET  транзисторы с   низким сопротивлением открытого канала. Чем меньше RDC(on), тем лучше. Хорошо подходят транзисторы IRFZ24N, IRFZ34N, IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N, 2SK2985 и т.д.
Диоды VD2 … VD7  должны быть рассчитаны на рабочую частоту 100 кГц, рабочее напряжение не менее 400В и ток 1 … 3А, в качестве которых хорошо подходят доступные  FR204…FR207,  HER204 … HER207, FR154 … 157, 1N4936 … 1N4937,  BYT52G, BYT53G, FR304 … FR307  и т.д. Можно использовать распространённые отечественные диоды КД226В … КД226Д.
Допустимый разброс ёмкости электролитических конденсаторов достаточно велик, так ёмкость конденсатора С3 может быть от 1000 мкФ и выше, на напряжение от 16В.   Ёмкость С5 может быть от 4,7 мкФ и напряжение от 300В.  Конденсатор С1 служит для “мягкого” пуска преобразователя и в большинстве случаев может не устанавливаться, т.к. он создаёт задержку включения преобразователя, что не всегда желательно. Рабочая частота генератора определяется номиналами резистора R2  и конденсатора C2. При сопротивлении резистора R2 = 5,1K  ёмкость конденсатора может быть от 1000 до 3300 пФ. Оптимальная частота для конкретного импульсного трансформатора подбирается из условия получения максимального напряжения на номинальной нагрузке. На время настройки резистор R2 можно заменить подстроечным, а после заменить постоянным.

Для контроля разряда аккумуляторной батареи до 11,8 В конвертер можно дополнить узлом индикации нормального напряжения, в основе которого лежит использование широко распространённой микросхемы TL431A.

Этот прецизионный регулятор, иногда называемый управляемым стабилитроном, часто применяется в блоках питания телевизоров и мониторов для регулирования выходного напряжения посредством оптрона, подключенному к драйверу БП. Микросхема содержит 3 вывода: анод, катод и управляющий электрод REF. При напряжении на входе REF ниже 2,50 В проводимость между анодом и катодом при обратной полярности напряжения низка. При незначительном повышении напряжения свыше 2,50 В проводимость резко возрастает, что приводит к зажиганию светодиода. Для индикации нормального напряжения свыше 11,8 В необходимо точно подобрать делитель R1/R2. Соотношение резисторов должно быть равно

3,72, т.е. если R2= 10K, то R1 должно быть равно 37,2 К. Для точной регулировки порога последовательно с одним из резисторов можно включить подстроечный резистор. При использовании не свинцовых аккумуляторов пороговое напряжение может быть иным. В этом случае произвольно задаётся номинал одного из резисторов, например R2, а R1 находится по формуле:
R1= R2 * (Uпор -2,5) / 2,5.

Резистор R3 предназначен для исключения подсветки светодиода за счёт протекания небольшого тока между анодом и катодом микросхемы при напряжении на выводе REF ниже 2,50 В. Устройство подключают отдельными проводами прямо на клеммы аккумулятора.

Внешний вид и печатная плата устройства выглядят вот так:

Устройство собрано на небольшой печатной плате размером около 93 х 38 мм (в авторском варианте используется трансформатор от БП at-200).
При использовании иных элементов печатную плату придётся немного подкорректировать. Разрядный резистор R4 подключается непосредственно к выходной розетке. Его сопротивление может быть любым от 200кОм до 4,7мОм, а допустимое рабочее напряжение должно быть не менее 300В.

Автор

Кравцов В.Н. http://kravitnik.narod.ru/

Обсудить на форуме

В чем отличие блока питания от электронного трансформатора? | ASUTPP

В связи с переходом большинства потребителей на современное осветительное оборудование все более актуально получение измененного напряжения для их питания. Для этого могут использоваться различные преобразователи. Однако выходные параметры таких устройств, как и принцип их работы имеют некоторые различия. Для понимания принципов разделения в данной статье мы рассмотрим отличие блока питания от электронного трансформатора.

Блок питания

Под блоком питания подразумевается довольно обширный спектр электронных приборов, предназначенных для передачи пониженного выпрямленного напряжения от внешней сети к слаботочным потребителям. Как правило, блок питания состоит из понижающего трансформатора, который снижает привычные 230 В до нужного номинала. Затем передается на выпрямительный блок, преобразующий переменное напряжение в постоянное.

Пример работы блока питания приведен на рисунке ниже:

Принцип работы блока питания

Современные модели содержат дополнительные блоки, повышающие эффективность агрегата, их применяют для питания:

всех составляющих компьютерных блоков от сетевого фильтра;
подзарядки устройств от сети блоком питания;
организации безопасного электроснабжения через блок питания в помещениях, где недопустимо использование 220В по соображениям безопасности;
подключения ленты со светодиодами от блока;
для питания бытовых и промышленных приборов.

Теоретически блок питания это универсальное устройство, которое может подходить сразу для нескольких целей. Однако на практике существует и узкая специализация, к примеру, компьютерные БП оснащаются системой принудительного охлаждения, поэтому блоки питания без куллера не подойдут для этих целей.

В каждом конкретном случае блок питания подбирается не только по назначению, но и должен учитывать номинал питающего напряжения и мощность запитываемой нагрузки. Напряжение блока питания должно точно соответствовать номиналу питаемого устройства, а мощность должна быть не меньше, желательно даже иметь определенный запас.

Электронный трансформатор и его отличительные особенности

Принцип действия электронного трансформатора схож с классическим – при подаче переменного напряжения на первичную обмотку, с его вторички снимается тоже переменное напряжение, но уже другого значения. Отличие заключается в том, что пониженное напряжение имеет совсем другую частоту и форму кривой, так как его искусственно создает генератор импульсов.

Пример схемы электронного трансформатора и принцип действия приведен на рисунке ниже:

Рис. 2. Электронный трансформатор

Как видите, в нем напряжение питания от сети 230 В не подается на обмотки трансформатора, а использует диодный мост в качестве основного преобразователя с переменной электрической величины в постоянную. Затем сигнал подается на выходные транзисторы, выступающие в роли электронного ключа, которые производят генерацию импульсов определенного количества и частоты. Следует отметить, что частота от генератора импульсов может достигать нескольких десятков кГц, но затем подается на импульсный преобразователь, который представлен силовым трансформатором.

Импульсные трансформаторы или, как их еще называют, импульсные БП нашли широкое применение в питании люминесцентных ламп. Однако его расположение по отношению к питаемым приборам освещения должно выполняться в непосредственной близи, чтобы сократить потери, нагрузку в сетевых проводах и нагрев.

В сравнении с трансформаторным БП, импульсный имеет ряд весомых преимуществ:

Меньшие габариты для такой же мощности, что снижает и стоимость устройства;
Обладает лучшими параметрами в регулировке подаваемого напряжения;
Отличается более высоким КПД.

Но наряду с преимуществами импульсный блок имеет и некоторые недостатки. У электронного трансформатора куда более сложная схема, что влечет за собой снижение надежности. Если продешевить с моделью трансформатора, то выходной ток выдаст в сеть много импульсных помех, способных повлиять на работу смежного оборудования.

Импульсный блок питания 5 В, 2,5 А

Блоки питания с трансформаторами на частоту 50 Гц сегодня практически сдали свои позиции импульсным с высокой рабочей частотой, которые при той же выходной мощности имеют, как правило, меньшие габариты и массу, более высокий КПД. Основные сдерживающие факторы для самостоятельного изготовления импульсных блоков питания радиолюбителями – трудности с расчётом, изготовлением или приобретением готового импульсного трансформатора или ферритового магнитопровода для него. Но если для сборки маломощного импульсного блока питания использовать готовый трансформатор от компьютерного блока питания формфактора ATX, задача значительно упрощается.

У меня оказался в наличии неисправный компьютерный блок питания IW-ISP300J2-0 (ATX12V300WP4). В нём был заклинен вентилятор, пробит маломощный диод Шотки, а более половины всех установленных оксидных конденсаторов вздуты и потеряли ёмкость. Однако дежурное напряжение на выходе +5VSB было. Поэтому было принято решение, используя импульсный трансформатор источника дежурного напряжения и некоторые другие детали, изготовить другой импульсный источник питания с выходным напряжением 5 В при токе нагрузки до 2,5 А.

В блоке питания ATX узлы источника дежурного напряжения легко обособить. Он даёт напряжение 5 В и рассчитан на максимальный ток нагрузки 2 А и более. Правда, в старых блоках питания этого типа он может быть рассчитан на ток всего 0,5 А. При отсутствии на этикетке блока пояснительной надписи можно ориентироваться на то, что трансформатор источника дежурного напряжения с максимальным током нагрузки 0,5 А значительно меньше трансформатора источника на 2 А.

Схема самодельного импульсного блока питания с выходным напряжением 5…5,25 В при максимальном токе нагрузки 2,5 А изображена на рис. 1. Его генераторная часть построена на транзисторах VT1, VT2 и импульсном трансформаторе T1 по образу и подобию имевшейся в компьютерном блоке, из которого был извлечён трансформатор.

Рис. 1. Схема самодельного импульсного блока питания

Вторичные узлы исходного блока питания (после выпрямителя напряжения +5 В) было решено не повторять, а собрать по традиционной схеме с интегральным параллельным стабилизатором напряжения в качестве узла сравнения выходного напряжения с образцовым. Входной сетевой фильтр собран из имеющихся деталей с учётом свободного места для их монтажа.

Переменное напряжение сети 230 В через плавкую вставку FU1 и замкнутые контакты выключателя SA1 поступает на RLC фильтр R1C1L1L2C2, который не только защищает блок от помех из питающей сети, но и не даёт создаваемым самим импульсным блоком помехам проникнуть в сеть. Резистор R1 и дроссели L1, L2, кроме того, уменьшают бросок потребляемого тока при включении блока. После фильтра напряжение сети поступает на мостовой диодный выпрямитель VD1-VD4. Конденсатор C9 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

На высоковольтном полевом транзисторе VT2 собран генераторный узел преобразователя напряжения. Резисторы R2-R4 предназначены для запуска генератора. Суммарная мощность этих резисторов увеличена, поскольку печатная плата блока питания, из которого они извлечены, под ними заметно потемнела в результате перегрева. По той же причине демпфирующий резистор R8 установлен большей мощности, а в качестве VD6 применён более мощный, чем в прототипе, диод.

Стабилитрон VD5 защищает полевой транзистор VT2 от превышения допустимого напряжения между затвором и истоком. На биполярном транзисторе VT1 собран узел защиты от перегрузки и стабилизации выходного напряжения. При увеличении тока истока транзистора VT2 до 0,6 А падение напряжения на резисторе R5 достигнет 0,6 В. Транзистор VT1 откроется. В результате напряжение между затвором и истоком полевого транзистора VT2 уменьшится. Это предотвратит дальнейшее увеличение тока в канале сток- исток полевого транзистора. По сравнению с прототипом сопротивление резистора R5 уменьшено с 1,3 до 1,03 Ом, резистора R6 увеличено с 20 до 68 Ом, ёмкость конденсатора C13 увеличена с 10 до 22 мкФ.

Напряжение с обмотки II трансформатора T1 поступает на выпрямительный диод Шотки VD8, размах напряжения на выводах которого около 26 В. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсатор C15. Если по тем или иным причинам выходное напряжение блока питания стремится увеличиться, растёт напряжение на управляющем входе параллельного стабилизатора напряжения DA1. Ток, текущий через излучающий диод оптрона U1, увеличивается, его фототранзистор открывается. Открывшийся в результате транзистор VT1 уменьшает напряжение между затвором и истоком полевого транзистора VT2, что возвращает выходное напряжение выпрямителя к номинальному значению. Цепь из резистора R16 и конденсатора C16 предотвращает самовозбуждение стабилизатора.

Изготовленный источник питания оснащён стрелочным измерителем тока нагрузки PA1, что значительно повышает удобство пользования им, поскольку позволяет быстро оценить ток, потребляемый нагрузкой. Шунтом для микроамперметра PA1 служит омическое сопротивление обмотки дросселя L4. Светодиоды HL1 и HL2 подсвечивают шкалу микроамперметра.

На выходные разъёмы XP2 и XS1 напряжение поступает через фильтр L5C19. Стабилитрон VD9 с диодом VD10 предотвращают чрезмерное повышение выходного напряжения при неисправности цепей его стабилизации.

Рабочая частота преобразователя – около 60 кГц. При токе нагрузки 2,3 А размах пульсаций выпрямленного напряжения на конденсаторе C15 – около 100 мВ, на конденсаторе C18 – около 40 мВ и на выходе блока питания – около 24 мВ. Это очень неплохие показатели.

КПД блока питания при токе нагрузки 2,5 А – 71 %, 2 А – 80 %, 1 А – 74 %, 0,2 А – 38 %. Ток короткого замыкания выхода – около 5 А, потребляемая от сети мощность при этом – около 7 Вт. Без нагрузки блок потребляет от сети около 1 Вт. Измерения потребляемой мощности и КПД проводились при питании блока постоянным напряжением, равным амплитуде сетевого.

При длительной работе с максимальным током нагрузки температура внутри его корпуса достигала 40 ^оС при температуре окружающего воздуха 24 ^оС. Это значительно меньше, чем у многочисленных малогабаритных импульсных источников питания, входящих в комплекты различных бытовых электронных приборов. При токе нагрузки, равном половине заявленного максимального значения, они перегреваются на 35…55 ^оС.

Большинство деталей описываемого блока питания установлены на плате размерами 75×75 мм. Монтаж – двухсторонний навесной. В качестве корпуса применена пластмассовая распределительная коробка размерами 85x85x42 мм для наружной электропроводки. Блок в открытом корпусе показан на рис. 2, а его внешний вид – на рис. 3.

Рис. 2. Блок в открытом корпусе

Рис. 3. Внешний вид блока

При изготовлении блока следует обратить особое внимание на фазировку обмоток трансформатора T1, начало и конец ни одной из них не должны быть перепутаны. Применённый трансформатор 3PMT10053000 (от упомянутого выше компьютерного блока питания) имеет также предназначенную для выпрямителя напряжения -12 В обмотку, которая в данном случае не использована. Взамен него можно применить почти любой подобный трансформатор. Для ориентировки при подборе трансформатора привожу значения индуктивности обмоток использованного: I – 2,4 мГн, II – 17 мкГн, III – 55 мкГн.

В качестве PA1 применён микроамперметр M68501 (индикатор уровня от отечественного магнитофона). Учтите, что микроамперметры этого типа различных лет выпуска имеют очень большой разброс сопротивления измерительного механизма. Если установить нужный предел измерения подборкой резистора R13 не удаётся, нужно включить последовательно с дросселем L4 проволочный резистор небольшого сопротивления (ориентировочно 0,1 Ом).

При градуировке микроамперметра неожиданно выяснилось, что он очень чувствителен к статическому электричеству. Поднесённая пластмассовая линейка могла отклонить стрелку прибора до середины шкалы, где она могла остаться и после того, как линейка была убрана. Устранить это явление удалось удалением имевшейся плёночной шкалы. Вместо неё была приклеена липкая алюминиевая фольга, которой были оклеены и свободные участки корпуса. Экран из фольги следует соединить проводом с любым выводом микроамперметра. Можно попробовать обработать корпус микроамперметра антистатическим средством.

Напечатанную на принтере бумажную шкалу приклеивают на место удалённой. Образец шкалы изображён на рис. 4. Как видите, у этого микроамперметра она заметно нелинейна.

Рис. 4. Образец шкалы

Резистор R1 – импортный невозгораемый. Вместо такого резистора можно установить проволочный мощностью 1…2 Вт. Отечественные металлоплёночные и углеродные резисторы в качестве R1 не подходят. Остальные резисторы общего применения (С1-14, С2-14, С2-33, С1-4, МЛТ, РПМ). Резистор R19 для поверхностного монтажа припаян непосредственно к выводам розетки XS1.

Оксидные конденсаторы – импортные аналоги К50-68. Использование конденсаторов C15, C18, C19 с номинальным напряжением 10 В вместо часто применяемых в импульсных блоках питания оксидных конденсаторов на напряжение 6,3 В значительно повышает надёжность устройства. Плёночный конденсатор C2 ёмкостью 0,033…0,1 мкФ предназначен для работы на переменном напряжении 275 В. Остальные конденсаторы – импортные керамические. Конденсаторы C14, C17 припаяны между выводами соответствующих оксидных конденсаторов. Конденсатор C20 установлен внутри штекера ХР2.

Мощная сборка диодов Шотки S30D40C взята из неисправного компьютерного блока питания. В рассматриваемом устройстве она может работать без теплоотвода. Заменить её можно на MBR3045PT, MBR4045PT, MBR3045WT. MBR4045WT При максимальном токе нагрузки корпус этой сборки нагревается до 60 ^оС – это самый горячий элемент в устройстве. Вместо диодной сборки можно применить два обычных диода в корпусе DO-201AD, например, MBR350, SR360, 1N5822, соединив их параллельно. К ним со стороны выводов катодов нужно прикрепить дополнительный медный теплоотвод, показанный на рис. 5.

Рис. 5. Дополнительный медный теплоотвод

Вместо диодов 1N4005 подойдут 1 N4006, 1 N4007, UF4007, 1N4937, FR107, КД247Г, КД209Б. Диод FR157 можно заменить на FR207, FM207, FR307, PR3007. Один из перечисленных диодов подойдёт и вместо КД226Б. Заменой диода FR103 может служить любой из UF4003, UF4004, 1N4935GP RG2D, EGP20C, КД247Б. Вместо стабилитрона BZV55C18 подойдут 1N4746A, TZMC-18.

Светодиоды HL1, HL2 – белого цвета свечения из узла подсветки ЖКИ сотового телефонного аппарата. Их приклеивают к микроамперметру цианакрилатным клеем. Транзистор KSP2222 можно заменить любым из PN2222, 2N2222, KN2222, SS9013, SS9014, 2SC815, BC547 или серии КТ645 с учётом различий в назначении выводов.

Полевой транзистор SSS2N60B извлечён из неисправного блока питания и установлен на ребристый алюминиевый теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 20 см², причём все выводы транзистора должны быть электрически изолированы от теплоотвода, при работе блока питания с максимальным током нагрузки этот транзистор нагревается всего до 40 ^оС. Вместо транзистора SSS2N60B можно применить SSS7N60B, SSS6N60A, SSP10N60B, P5NK60ZF, IRFBIC40, FQPF10N60C.

Оптрон EL817 можно заменить другим четырёхвыводным (SFH617A-2, LTV817, PC817, PS817S, PS2501-1, PC814, PC120, PC123). Вместо микросхемы LM431ACZ подойдёт любая функционально аналогичная в корпусе ТО-92 (TL431, AZ431, AN1431T).

Все дроссели – промышленного изготовления, причём магнитопроводы дросселей L1, L2, L4 – H-образные ферритовые. Сопротивление обмотки дросселя L4 – 0,042 Ом. Чем крупнее этот дроссель по размеру, тем меньше будет нагреваться его обмотка, тем точнее будет измерять ток нагрузки микроамперметр PA1. Дроссель L5 намотан на кольцевом магнитопроводе, чем меньше сопротивление его обмотки и чем больше её индуктивность, тем лучше. Дроссель L3 – надетая на вывод общего катода диодной сборки VD8 ферритовая трубка длиной 5 мм.

Штекер XP2 соединён с конденсатором C19 сдвоенным многожильным проводом 2×2,5 мм² длиной 120 см. Розетка XS1 USB-AF закреплена в отверстии корпуса устройства клеем.

Первое включение изготовленного устройства в сеть переменного тока производят без нагрузки через лампу накаливания мощностью 40…60 Вт на 235 В, установленную вместо плавкой вставки FU1. Предварительные испытания под нагрузкой выполняют, заменив FU1 лампой накаливания мощностью 250…300 Вт. Нити ламп накаливания при нормальной работе блока питания не должны светиться. Безошибочно изготовленное из исправных деталей устройство начинает работать сразу.

При необходимости подборкой резистора R13 можно установить показания амперметра. Подбирая резистор R14, устанавливают выходное напряжение блока питания равным 5…5,25 В. Повышенное напряжение компенсирует его падение на проводах, соединяющих блок с нагрузкой.

Изготовленный источник питания можно эксплуатировать совместно с доработанным USB-концентратором [1], к которому можно будет подключить до четырёх внешних жёстких дисков типоразмера 2,5 дюйма, работающих одновременно. Мощности будет достаточно и для питания, например, таких устройств, как [2].

Литература

1. Бутов А. Доработка USB-концентратора. – Радио, 2013, № 11, с. 12.

2. БутовА. Преобразователь напряжения 5/9 В для питания радиоприёмников. – Радио, 2013, № 12, с. 24, 25.

Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.

О разделительном трансформаторе

Разделительный трансформатор — трансформатор, первичная обмотка которого отделена от вторичных обмоток при помощи защитного электрического разделения цепей: двойной или усиленной изоляции, или основной изоляции и защитного экрана.

Как работает разделительный трансформатор

Разделительным трансформатором называется трансформатор, который предназначен для электрического (специалисты говорят — гальванического) разделения питающей электрической сети и потребителя электроэнергии. Потребители — это мы с вами, а зачем нас разделять? Для безопасности!

Основной задачей разделительного трансформатора является повышение электробезопасности за счет того, что его вторичные цепи не имеют электрической связи с землей, а значит — и с заземленной нейтралью трансфоматорной подстанции – источником напряжения.

В этом случае возникновение электрического пробоя на корпус не вызывает перегрузок по току, а сам прибор остается в рабочем состоянии. При случайном прикосновении человека к части устройства, аварийно находящегося под напряжением, ток утечки не превысит жизненно опасного порога и трагедии не случится.

Разделительный трансформатор — в домашнюю мастерскую

Таким образом, разделительный трансформатор далеко не лишний элемент в мастерской домашнего мастера, особенно, если ему приходится сталкиваться с ремонтом домашних бытовых приборов. В продаже не встречаются разделительные трансформаторы непромышленного назначения, но такой несложно изготовить самому на базе подходящего трансформатора от отечественных телевизоров ушедшего поколения.

Подойдет унифицированный трансформатор ТС практически любой мощности, поскольку современные электрические помощники на дому не отличаются большой прожорливостью. Способ переделки — универсальный и не требует особых навыков, а потому — по силам каждому, кто умеет обращаться с паяльником и измерять напряжение.

Для примера приведу готовую конструкцию на основе ТС-250М.

Как сделать разделительный трансформатор

Готовый трансформатор размещен в корпусе от компьютерного блока питания и дополнен еще некоторыми функциями, о которых — позже. Полная схема ТС-250 показана ниже.

Рассмотрим фрагмент схемы, который нас интересует и который будет подвергнут модернизации. В штатной схеме две полуобмотки 1- 2 и 1′ -2′ соединены последовательно и подключаются к розетке 220 вольт. ( Полуобмотки — слово, обозначающее, что каждая обмотка трансформатора разделена на две идентичные части, и размещены эти полуобмотки на двух одинаковых каркасах, как на фото выше. На новых трансформаторах обмотки между собой не соединены).

Соответственно, с полуобмоток 5-15 и 5′-15′ снимается (по паспорту трансформатора) напряжение 208 вольт для питания вторичных цепей. Реально на приведенном экземпляре это напряжение составило 216 вольт на холостом ходу. Несложно догадаться, что каждая из первичных полуобмоток рассчитана на 110 вольт, а вторичные — на 104 вольта(108 вольт).

Показанное ниже изменение схемы позволит получить на выходе трансформатора 220 вольт. Теперь в качестве первичных полуобмоток трансформатора используются 1-2 и 5′-15′, а в качестве вторичных — 1′-2′ и 5-15. За счет идентичности намоточных данных пар полуобмоток, входные и выходные напряжения будут всегда равны. Рис. 6

Следует иметь ввиду, что мощность передаваемая в нагрузку трансформатором, теперь ограничивается мощностью обмотки с меньшим допустимым током. В рассматриваемом случае для обмотки 5-15 (5′-15′) максимальный ток — 0,8 ампера, а значит и максимальная мощность по формуле P = I x U ограничивается и равна P = 0,8А х 220В = 176 Вт.

На практике такой мощности будет с избытком в большинстве случаев. Не следует также опасаться неприятностей из-за того, что на полуобмотку 5′-15′ подается 110 вольт вместо расчетных 104-х. Во-первых, трансформатор все равно будет работать в легком, недогруженном режиме (176 ватт вместо 250), во-вторых, буква М в маркировке трансформатора обозначает, что трансформатор устойчив к перегрузкам и перенапряжениям.

Возвращаемся к конкретной конструкции разделительного трансформатора.

На фото видна розетка для подключения нагрузки с предохранителем и индикаторной лампой в корпусе розетки. А для чего же патрон с лампой накаливания на верхней плоскости, спросите вы? Отвечаю — это доработка, которая существенно расширяет возможности прибора.

Дополнительные функции разделительного трансформатора

Суть доработки ясна из приведенной ниже схемы.

Лампа включена последовательно в первичную обмотку трансформатора, но может быть зашунтирована переключателем, оставшимся здесь от компьютерного блока питания. В этом случае имеем обычный разделительный трансформатор. При разомкнутом переключателе трансформатор превращается в диагностический прибор.

С его помощью теперь несложно провести простейшие операции про диагностике неисправностей устройств с импульсными блоками питания. Рассмотрим это на примере телевизора. Для этого подключим его в розетку включенного в сеть трансформатора, выключатель разомкнут. Включаем телевизор с пульта ДУ или кнопкой и фиксируем поведение лампы:

– ничего не происходит — обрыв в шнуре питания, сгорел входной предохранитель телевизора, выгорели входные цепи блока питания;

– лампа при включении телевизора загорелась ровным полным светом — короткое замыкание в шнуре питания, во входных цепях блока питания;

– лампа ярко вспыхнула и погасла — блок питания исправен, нужно проверить основную плату телевизора.

Необходимо отметить, что проверка устройства (телевизора, в данном случае) происходит в щадящем режиме и не приводит к дальнейшему повреждению тестируемого прибора.

Пониженное переменное напряжение для проверки высоковольтных схем

Случалось ли вам проверять какую-либо электрическую схему под напряжением 220 вольт? Ведь правда — это опасно? С помощью дополнительного выхода трансформатора в ~ 36 вольт это же можно сделать без всякого риска для здоровья.

Для реализации такого режима достаточно соединить последовательно обмотки 8-8′, 6-6′ и 4-4′ и вывести полученное напряжение на внешнюю розетку. На фото она так и подписана — « 36V», а расположена с обратной от выходной, 220-вольтовой розетки стороны . Теперь смело подключайте к ней ваше устройство и прослеживайте протекание тока в цепях, без опаски коснуться рукой элемента схемы под напряжением.

+12 вольт для проверки и настройки автомобильной электроники

В конструкцию включено еще одно дополнение — наличие свободных обмоток позволило встроить в схему двенадцативольтовый интегральный стабилизатор. С его помощью можно проверять и настраивать различные автомобильные и другие устройства рассчитанные на это напряжение.

Стабилизатор 7812 включен по стандартной схеме и особенностей не имеет. На фото ниже его видно внизу, на планке из фольгированного стеклопластика. Выходные клеммы на 12 вольт выведены над розеткой переменного напряжения в 36 вольт, а светодиодный индикатор наличия напряжения +12 вольт — на верхнюю панель конструкции.

Для продвинутых электриков и начинающих электронщиков

Предлагаемая конструкция чрезвычайно проста, но ей по силам решать и более сложные задачи. Это — проверка и ремонт устройств с импульсными блоками питания, в частности — телевизоров и импульсных блоков питания компьютеров.

Проверка работоспособности входных цепей импульсных блоков питания с помощью последовательно включенной лампы накаливания упомянута выше в статье и подробно описана на страницах интернета. Замечу лишь, что с помощью предлагаемой вашему вниманию конструкции это осуществить удобно и просто, не вызывая затруднений даже у начинающего ремонтника.

В тоже время не всем известно, что большинство импульсных блоков питания способны запускаться от пониженных напряжений (без нагрузки, естественно). Поэтому, если подключить исследуемый прибор к 36-вольтовой розетке, то с помощью измерительных приборов можно убедиться в исправности или отказе узла запуска.

Опять же, запитав схему запуска постоянным напряжением +12 вольт от описываемого устройства, легко проверить проверить работу генераторной микросхемы и ее обвязки, других элементов схемы. При этом необходимо отметить, что все работы проводятся при гальванической развязке от питающей сети и при безопасных для жизни напряжениях.

Все работы по пайке, монтажу электрических цепей следует проводить при отключенном от питающей сети устройстве! Это не только сохранит ваше здоровье, но и предотвратит выход элементов электрической схемы из строя при случайном замыкании.

Ранее ЭлекроВести писали, что производство электроэнергии в ОЭС Украины в январе-июле 2021 года увеличилось на 6,2% (на 5 млрд 294,9 млн кВт*ч) по сравнению с аналогичным периодом 2020 года – до 90 млрд 292,6 млн кВт*ч, свидетельствуют оперативные данные Минэнергетики.

По материалам: electrik.info.

Преобразователь 12-220 Вольт на трансформаторе от старого компьютерного блока питания – Преобразователи напряжения (инверторы) – Источники питания

Схема преобразователя напряжения 12-220 Вольт, которая представлена ниже лишена этой проблемы. Трансформатор, конечно-же здесь тоже имеется, но было принято решение применить уже готовый транс-из устаревшего компьютерного блока питания at-200

Использование силовых полевых транзисторов (MOSFET)  накладывает ограничение на минимальную величину запускающих импульсов – при снижении амплитуды импульсов ниже 10В сильно возрастает сопротивление открытого канала транзисторов, увеличивается их нагрев, снижается КПД и максимальная мощность в нагрузке. Для исключения   увеличения потерь преобразователя при разряде аккумулятора в схеме применён узел “вольтодобавки” для питания микросхемы.
При подаче питания напряжение на микросхему поступает через диодVD1, а после начала генерации – с “вольтодобавки” на диодах VD2, VD7, через резистор R3, номинал которого подбирается в пределах 470 Ом … 1,5 кОм, с расчётом, чтобы при нормальной работе напряжение питания микросхемы составляло около 20В.
При этом, даже при глубоко разряженном аккумуляторе, напряжение питания микросхемы составляет не менее 15В, что полностью открывает каналы полевых транзисторов. Потери становятся настолько низки, что даже при нагрузке преобразователя до 40Вт  для полевых транзисторов можно не использовать  радиаторы. При использовании небольшого радиатора (пластина из алюминия 92*30*1,5 мм) мощность преобразователя достигает 100 … 200 Вт и полностью зависит от выбора импульсного трансформатора и выходных полевых транзисторов.

Этот прецизионный регулятор, иногда называемый управляемым стабилитроном, часто

применяется в блоках питания телевизоров и мониторов для регулирования выходного напряжения посредством оптрона, подключенному к драйверу БП. Микросхема содержит 3 вывода: анод, катод и управляющий электрод REF. При напряжении на входе REF ниже 2,50 В проводимость между анодом и катодом при обратной полярности напряжения низка. При незначительном повышении напряжения свыше 2,50 В проводимость резко возрастает, что приводит к зажиганию светодиода. Для индикации нормального напряжения свыше 11,8 В необходимо точно подобрать делитель R1/R2. Соотношение резисторов должно быть равно 3,72, т.е. если R2= 10K, то R1 должно быть равно 37,2 К. Для точной регулировки порога последовательно с одним из резисторов можно включить подстроечный резистор. При использовании не свинцовых аккумуляторов пороговое напряжение может быть иным. В этом случае произвольно задаётся номинал одного из резисторов, например R2, а R1 находится по формуле: R1= R2 * (Uпор -2,5) / 2,5.

Внешний вид и печатная плата устройства выглядят вот так:

Автор Кравцов В.Н. http://kravitnik.narod.ru/

Как работают блоки питания для ПК

Если есть какой-либо один компонент, который абсолютно жизненно важен для работы компьютера, то это блок питания. Без него компьютер – это просто инертный ящик из пластика и металла. Блок питания преобразует линию переменного тока (AC), идущую из вашего дома, в постоянный ток (DC), необходимый для персонального компьютера. В этой статье мы узнаем, как работают блоки питания для ПК и что означают номинальные мощности.

В персональном компьютере (ПК) источником питания является металлический ящик, который обычно находится в углу корпуса.Блок питания виден сзади многих систем, поскольку он содержит розетку для кабеля питания и охлаждающий вентилятор.

Источники питания, часто называемые «импульсными источниками питания», используют технологию переключения для преобразования входного переменного тока в более низкие напряжения постоянного тока. Типичные поставляемые напряжения:

3,3 и 5 В обычно используются в цифровых схемах, в то время как 12 В используется для запуска двигателей в дисковых накопителях и вентиляторах. Основная спецификация блока питания ватт .Ватт – это произведение напряжения в вольтах и тока в амперах или амперах. Если вы работали с ПК в течение многих лет, вы, вероятно, помните, что на исходных ПК были большие красные тумблеры, которые имели большой вес. Когда вы включали или выключали компьютер, вы знали, что делаете это. Эти переключатели фактически контролировали подачу 120-вольтного питания к источнику питания.

Сегодня вы включаете питание небольшой кнопкой и выключаете машину с помощью пункта меню.Эти возможности были добавлены к стандартным источникам питания несколько лет назад. Операционная система может отправить сигнал блоку питания, чтобы он отключился. Кнопка посылает 5-вольтовый сигнал источнику питания, чтобы сообщить ему, когда нужно включить. В блоке питания также есть цепь, которая подает 5 вольт, называемая VSB для «напряжения ожидания», даже когда она официально «выключена», так что кнопка будет работать. См. Следующую страницу, чтобы узнать больше о технологии переключателя.

Как работают блоки питания ПК

Если есть какой-либо один компонент, который абсолютно жизненно важен для работы компьютера, то это блок питания.Без него компьютер – это просто инертный ящик из пластика и металла. Блок питания преобразует линию переменного тока (AC), идущую из вашего дома, в постоянный ток (DC), необходимый для персонального компьютера. В этой статье мы узнаем, как работают блоки питания для ПК и что означают номинальные мощности.

В персональном компьютере (ПК) источником питания является металлический ящик, который обычно находится в углу корпуса. Блок питания виден сзади многих систем, поскольку он содержит розетку для кабеля питания и охлаждающий вентилятор.

3,3 и 5 В обычно используются в цифровых схемах, в то время как 12 В используется для запуска двигателей в дисковых накопителях и вентиляторах. Основная спецификация блока питания ватт . Ватт – это произведение напряжения в вольтах и тока в амперах или амперах. Если вы работали с ПК в течение многих лет, вы, вероятно, помните, что на исходных ПК были большие красные тумблеры, которые имели большой вес.Когда вы включали или выключали компьютер, вы знали, что делаете это. Эти переключатели фактически контролировали подачу 120-вольтного питания к источнику питания.

Сегодня вы включаете питание небольшой кнопкой и выключаете машину с помощью пункта меню. Эти возможности были добавлены к стандартным источникам питания несколько лет назад. Операционная система может отправить сигнал блоку питания, чтобы он отключился. Кнопка посылает 5-вольтовый сигнал источнику питания, чтобы сообщить ему, когда нужно включить.В блоке питания также есть цепь, которая подает 5 вольт, называемая VSB для «напряжения ожидания», даже когда она официально «выключена», так что кнопка будет работать. См. Следующую страницу, чтобы узнать больше о технологии переключателя.

Определение трансформатора | PCMag

Устройство, которое в основном используется для изменения напряжения переменного тока (AC). Однако трансформатор также может использоваться для поддержания того же напряжения, но действует как электрический изолятор. Самый распространенный тип – трансформатор с ламинированным сердечником, используемый в источниках питания.Сделанный из стальных пластин, обернутых двумя катушками проволоки, соотношение витков между «первичной» входной катушкой и «вторичной» выходной катушкой определяет изменение напряжения. Например, если первичная обмотка имеет 1000 обмоток, а вторичная – 100, входное напряжение 120 В будет изменено на 12 В.

Через электромагнитную индукцию
Существует множество архитектур трансформаторов, и они охватывают весь диапазон размеров. Маленькие используются в бесчисленных черных ящиках, которые подключаются к стене и создают низкое напряжение постоянного тока для каждого электронного устройства, в то время как трансформаторы весом в тонны используются для передачи 50 000 вольт переменного тока по национальной электросети.Однако все они работают за счет электромагнитной индукции. Изменяющийся ток в первичной катушке индуцирует напряжение на вторичной катушке.

Импульсные источники питания
Чем больше ток, необходимый для питания устройства, тем толще провода в катушках и тем больше трансформатор. Однако, если используется высокая частота, количество обмоток может быть уменьшено, чтобы трансформатор был небольшим. Для этого поступающее напряжение преобразуется в постоянное (выпрямленное), и высокочастотный генератор подает импульсы на транзистор, который передает выпрямленное напряжение в виде прямоугольных волн в «импульсный трансформатор».«Импульсы включения / выключения постоянного тока вызывают изменение тока в первичной катушке точно так же, как и переменный ток. Эта прямоугольная волна превращает источник питания в« импульсный источник питания ». См. Адаптер питания, источник питания и стенная бородавка.

Импульсный источник питания

Для уменьшения количества обмоток в катушках трансформатора используется высокочастотный импульсный трансформатор. Это гипотетический пример; напряжения и частоты меняются. Например, генератор может генерировать частоты от 1 кГц до 200 кГц.Ниже представлена упрощенная принципиальная схема этого источника питания.

Анатомия импульсных источников питания

[nextpage title = ”Введение”]

Источники питания

, используемые в ПК, основаны на технологии, называемой «режим переключения», и поэтому также известны как источники питания с импульсным режимом (SMPS) (преобразователь постоянного тока в постоянный – еще одно прозвище для импульсных источников питания). В этом руководстве мы объясним вам, как работают импульсные блоки питания, и познакомимся с блоком питания ПК, показав его основные компоненты и то, что они делают.

Мы уже опубликовали руководство по источникам питания, в котором мы рассмотрели форм-факторы, как рассчитать номинальную мощность блока питания, а также объяснили основные характеристики блока питания. В этом руководстве мы идем на шаг дальше, объясняя, что находится внутри коробки, каковы основные компоненты блока питания, как их идентифицировать и что они делают.

Существует два основных исполнения источников питания: линейный и импульсный.

Линейные источники питания работают, получая 127 В или 220 В от электросети и понижая его до более низкого значения (например,г., 12 В) с помощью трансформатора. Это более низкое напряжение по-прежнему является переменным током. Затем выпрямление выполняется набором диодов, преобразующих это переменное напряжение в пульсирующее (цифра 3 на рисунках 1 и 2). Следующим шагом является фильтрация, которая выполняется электролитическим конденсатором, преобразующим это пульсирующее напряжение почти в постоянное (цифра 4 на рисунках 1 и 2). Постоянный ток, полученный после конденсатора, немного колеблется (это колебание называется пульсацией), поэтому необходим каскад регулирования напряжения, выполняемый стабилитроном или интегральной схемой регулятора напряжения.После этого этапа на выходе будет истинное постоянное напряжение (цифра 5 на рисунках 1 и 2).

Рис. 1: Блок-схема стандартной конструкции линейного источника питания.

Рисунок 2: Осциллограммы, обнаруженные на линейном источнике питания.

Хотя линейные блоки питания очень хорошо подходят для нескольких приложений с низким энергопотреблением (беспроводные телефоны и игровые приставки – это два приложения, которые приходят в голову), когда требуется высокая мощность, линейные блоки питания могут быть буквально очень большими для этой задачи.

Размер трансформатора и емкость (и, следовательно, размер) электролитического конденсатора обратно пропорциональны частоте входного переменного напряжения: чем ниже частота переменного напряжения, тем больше размер этих компонентов и наоборот. Поскольку линейные источники питания по-прежнему используют частоту 60 Гц (или 50 Гц, в зависимости от страны) от электросети, что является очень низкой частотой, трансформатор и конденсатор очень большие.

Кроме того, чем выше ток (т.е., мощность), потребляемая цепью, питаемой от источника питания, тем больше трансформатор.

Создание линейного блока питания для ПК было бы безумием, поскольку он был бы очень большим и очень тяжелым. Решение состояло в том, чтобы использовать подход высокочастотного переключения.

В высокочастотных импульсных источниках питания частота входного напряжения повышается перед подачей на трансформатор (типичные значения – 50-60 кГц). При увеличении частоты входного напряжения трансформатор и электролитический конденсатор могут быть очень маленькими.Это источник питания, используемый в ПК и другом электронном оборудовании, таком как видеомагнитофоны. Имейте в виду, что «переключение» – это сокращение от «высокочастотное переключение», не имеющее никакого отношения к тому, есть ли у источника питания переключатель включения / выключения или нет…

Блок питания, используемый в ПК, использует еще лучший подход: это система с обратной связью. Схема, которая управляет переключающим транзистором, получает обратную связь от выходов источника питания, увеличивая или уменьшая рабочий цикл напряжения, подаваемого на трансформатор, в соответствии с потреблением ПК (этот подход называется ШИМ, широтно-импульсной модуляцией).Таким образом, блок питания саморегулируется в зависимости от потребления подключенного к нему устройства. Когда ваш компьютер не потребляет много энергии, блок питания подстраивается под меньший ток, в результате чего трансформатор и все другие компоненты рассеивают меньше энергии, т. Е. Вырабатывается меньше тепла.

В линейных источниках питания источник питания настроен на максимальную мощность, даже если подключенная к нему цепь не потребляет большой ток. В результате все компоненты работают на полную мощность, даже если в этом нет необходимости.В результате выделяется большее количество тепла.

[nextpage title = «Схема импульсного источника питания»]

На рисунках 3 и 4 представлена блок-схема импульсного источника питания с обратной связью ШИМ, используемого на ПК. На рисунке 3 мы показываем блок-схему источника питания без схемы PFC (коррекции коэффициента мощности), используемой дешевыми источниками питания, а на рисунке 4 мы показываем блок-схему источника питания с активной схемой PFC, которая используется в высокопроизводительных источниках питания. -концевые блоки питания.

Рисунок 3: Блок-схема импульсного источника питания с ШИМ (без PFC).

Рис. 4: Блок-схема импульсного источника питания с ШИМ и активной коррекцией коэффициента мощности.

Вы можете увидеть разницу между блоком питания с активным PFC и блоком без этой схемы, сравнив рисунки 3 и 4. Как видите, блоки питания с активным PFC не имеют переключателя 110/220 В, а также не имеют У них нет схемы удвоения напряжения, но, конечно, у них есть активная коррекция коэффициента мощности, о которой мы поговорим позже.

Это очень простая диаграмма.Мы не включали дополнительные схемы, такие как защита от короткого замыкания, резервная цепь, генератор сигналов хорошей мощности и т. Д., Чтобы упростить понимание схемы. Если вам нужны подробные схемы, см. Рисунок 5. Если вы не разбираетесь в электронике, не волнуйтесь. Эта цифра предназначена для читателей, которые хотят углубиться в подробности.

Рисунок 5: Схема типичного блока питания ATX начального уровня.

Вы можете спросить себя, где находится ступень регулирования напряжения на рисунках выше.Схема ШИМ регулирует напряжение. Входное напряжение выпрямляется перед прохождением через переключающие транзисторы, и они посылают в трансформатор прямоугольную волну. Итак, на выходе трансформатора мы имеем сигнал прямоугольной формы, а не синусоидальный. Поскольку форма волны уже имеет квадратную форму, очень просто преобразовать ее в напряжение постоянного тока. Значит, после выпрямления после трансформатора напряжение уже постоянное. Поэтому иногда импульсные источники питания также называют преобразователями постоянного тока в постоянный.

Петля, используемая для питания схемы управления ШИМ, отвечает за выполнение всех необходимых регулировок. Если выходное напряжение неправильное, схема управления ШИМ изменяет рабочий цикл сигнала, подаваемого на транзисторы, чтобы скорректировать выходной сигнал. Это происходит, когда потребление энергии ПК увеличивается, когда выходное напряжение имеет тенденцию падать, или когда потребление энергии ПК уменьшается, когда выходное напряжение имеет тенденцию к увеличению.

Все, что вам нужно знать перед переходом к следующей странице (и что вы можете узнать, обратив внимание на рисунки 3 и 4):

Все, что до трансформатора, называется «первичным», а все, что после него – «вторичным».
Блоки питания с активной схемой коррекции коэффициента мощности не имеют переключателя на 110/220 В. У них также нет удвоителя напряжения.
В источниках питания без коррекции коэффициента мощности, если 110 В / 220 В установлено на 110 В, источник питания будет использовать удвоитель напряжения, чтобы всегда поддерживать напряжение около 220 В перед выпрямительным мостом.
В блоках питания ПК два силовых полевых МОП-транзистора составляют коммутатор. Можно использовать несколько различных конфигураций, об этом мы поговорим позже.
Форма волны, подаваемая на трансформатор, квадратная. Таким образом, форма волны на выходе трансформатора является квадратной, а не синусоидальной.
Схема управления ШИМ, которая обычно представляет собой интегральную схему, изолирована от первичной обмотки через небольшой трансформатор. Иногда вместо трансформатора используется оптопара (небольшая интегральная схема, содержащая светодиод и фототранзистор, упакованные вместе).
Как мы уже упоминали, схема управления ШИМ использует выходы источника питания для управления тем, как она будет управлять переключающими транзисторами.Если выходное напряжение неправильное, схема управления ШИМ изменяет форму сигнала, подаваемого на переключающие транзисторы, чтобы скорректировать выходной сигнал.
На следующих страницах мы рассмотрим каждый из этих этапов с изображениями, показывающими, где их можно найти внутри источника питания.

[nextpage title = «Внутри блока питания ПК»]

После первого включения источника питания (не делайте этого с подсоединенным шнуром питания, иначе вы получите удар электрическим током), вы можете потеряться, пытаясь понять, что к чему.Но вы узнаете как минимум две вещи, которые уже знаете: вентилятор блока питания и некоторые радиаторы.

Рисунок 6: Внутри блока питания ПК.

Но вы должны легко распознавать компоненты, принадлежащие первичному, и компоненты, принадлежащие вторичному.

Вы найдете один (для блоков питания с активным PFC) или два (для блоков питания без PFC) больших электролитических конденсаторов. Найдите их, и вы найдете основной.

Обычно блоки питания ПК имеют три трансформатора между двумя большими радиаторами, как вы можете видеть на рисунке 7.Главный трансформатор – самый большой. Средний трансформатор используется для генерации выхода + 5VSB, а самый маленький трансформатор используется схемой управления ШИМ для изоляции вторичной обмотки от первичной (это трансформатор, обозначенный как «изолятор» на рисунках 3 и 4). В некоторых источниках питания вместо трансформатора в качестве изолятора используется одна или несколько оптопар (они выглядят как небольшие интегральные схемы), поэтому в источниках питания, использующих эти компоненты, вы, вероятно, найдете только два трансформатора.Об этом мы поговорим позже.

Один из радиаторов относится к первичной обмотке, а другой – к вторичной.

На первичном радиаторе вы найдете переключающие транзисторы, а также транзисторы PFC и диод, если в вашем источнике питания есть активный PFC. Некоторые производители могут использовать отдельный радиатор для активных компонентов PFC, поэтому в источниках питания с активным PFC вы можете найти два радиатора в его первичной обмотке.

На вторичном радиаторе вы найдете несколько выпрямителей.Они похожи на транзисторы, но внутри у них два силовых диода.

Вы также найдете несколько электролитических конденсаторов и катушек меньшего размера, которые относятся к фазе фильтрации – найдя их, вы найдете вторичную.

Более простой способ найти вторичную и первичную – просто проследить за проводами источника питания. Выходные провода будут подключены к вторичной обмотке, а входные провода (те, которые идут от шнура питания) будут подключены к первичной. См. Рисунок 7.

Рисунок 7: Расположение первичного и вторичного.

Теперь поговорим о компонентах, которые есть на каждой ступени источника питания.

[nextpage title = “Переходная фильтрация”]

Первым этапом питания ПК является фильтрация переходных процессов. На рисунке 8 вы можете увидеть схему рекомендованного переходного фильтра для блока питания ПК.

Рисунок 8: Переходный фильтр.

Мы говорим «рекомендуется», потому что многие блоки питания, особенно дешевые, не имеют всех компонентов, показанных на рисунке 8.Таким образом, хороший способ проверить, исправен ли ваш блок питания, – это проверить, есть ли в его ступени фильтрации переходных процессов все рекомендуемые компоненты или нет.

Его главный компонент называется MOV (Металлооксидный варистор) или варистор, обозначенный на нашей схеме RV1, который отвечает за сокращение скачков напряжения (переходных процессов), обнаруживаемых на линии электропередачи. Это точно такой же компонент, как и в ограничителях перенапряжения. Проблема, однако, в том, что в дешевых источниках питания нет этого компонента, чтобы сократить расходы.В источниках питания с MOV ограничители перенапряжения бесполезны, так как в них уже есть ограничитель перенапряжения.

L1 и L2 – ферритовые катушки. C1 и C2 – дисковые конденсаторы, обычно синие. Эти конденсаторы также называются «Y-конденсаторами». C3 – это металлизированный полиэфирный конденсатор, обычно со значениями, такими как 100 нФ, 470 нФ или 680 нФ. Этот конденсатор также называют «конденсатором X». В некоторых источниках питания есть второй конденсатор X, установленный параллельно с основной линией питания, где RV1 показан на рисунке 8.

Конденсатор

X – это любой конденсатор, выводы которого подключены параллельно основной линии питания. Конденсаторы типа Y идут парами, их необходимо соединять последовательно, причем точка соединения между ними должна быть заземлена, т. Е. Подключена к шасси источника питания. Затем их подключают параллельно к основной линии электропередачи.

Фильтр переходных процессов не только фильтрует переходные процессы, исходящие от линии электропередачи, но также предотвращает возврат шума, создаваемого переключающими транзисторами, в линию электропередачи, что могло бы вызвать помехи для другого электронного оборудования.

Давайте посмотрим на несколько реальных примеров. Обратите внимание на рисунок 9. Вы видите здесь что-то странное? В этом блоке питания просто нет переходного фильтра! Этот блок питания – дешевый «универсальный» блок. Если вы обратите внимание, вы можете увидеть маркировку на печатной плате блока питания, где должны быть установлены фильтрующие компоненты.

Рис. 9: Этот дешевый «универсальный» блок питания даже не имеет ступени фильтрации переходных процессов.

На рисунке 10 вы можете увидеть переходную фильтрацию дешевого источника питания.Как видите, MOV отсутствует, и у этого блока питания только одна катушка (отсутствует L2). С другой стороны, у него есть один дополнительный конденсатор X (размещенный там, где RV1 на рисунке 8).

Рисунок 10: Фильтрация переходных процессов на дешевом блоке питания.

На некоторых источниках питания фильтр переходных процессов можно разделить на два отдельных каскада, один из которых припаян к входному разъему питания, а другой – на печатной плате источника питания, как вы можете видеть на источнике питания, показанном на рисунках 11 и 12.

На этом источнике питания вы можете найти конденсатор X (заменяющий RV1 на рисунке 8) и первую ферритовую катушку (L1), припаянную на небольшой печатной плате, которая подключена к основному разъему питания переменного тока.

Рисунок 11: Первая ступень переходного фильтра.

На печатной плате блока питания находятся остальные компоненты. Как видите, у этого источника питания есть MOV, хотя он и находится в необычном положении после второй катушки. Если вы обратите внимание, этот источник питания имеет больше, чем рекомендованное количество компонентов, так как он имеет все компоненты, показанные на рисунке 8, плюс дополнительный конденсатор X.

Рисунок 12: Вторая ступень переходного фильтра.

MOV этого блока питания желтого цвета, однако чаще всего используется темно-синий цвет.

Вы также должны найти предохранитель рядом с переходным фильтром (F1 на Рисунке 8, см. Также Рисунки 9, 10 и 12). Если этот предохранитель перегорел, будьте осторожны. Предохранители не перегорают сами по себе, а перегоревший предохранитель обычно указывает на неисправность одного или нескольких компонентов. Если вы замените предохранитель, новый, вероятно, перегорит сразу после включения компьютера.

[nextpage title = «Удвоитель напряжения и первичный выпрямитель»]

На блоках питания без активной цепи PCF вы найдете удвоитель напряжения. В удвоителе напряжения используются два больших электролитических конденсатора. Таким образом, к этому этапу относятся конденсаторы большего размера, имеющиеся в блоке питания. Как мы упоминали ранее, удвоитель напряжения используется только в том случае, если вы подключаете источник питания к электросети 127 В.

Рисунок 13: Электролитические конденсаторы от удвоителя напряжения.

Рисунок 14: Электролитические конденсаторы от удвоителя напряжения, снятые с источника питания.

Рядом с двумя электролитическими конденсаторами находится выпрямительный мост. Этот мост может состоять из четырех диодов или из одного компонента, см. Рисунок 15. В высокопроизводительных источниках питания этот выпрямительный мост подключен к радиатору.

Рисунок 15: Выпрямительный мост.

На первичной обмотке вы также найдете термистор NTC, который представляет собой резистор, который изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры.Он используется для перенастройки источника питания после того, как он некоторое время используется в горячем состоянии. NTC означает отрицательный температурный коэффициент. Этот компонент напоминает керамический дисковый конденсатор и обычно имеет оливково-зеленый цвет.

[заголовок следующей страницы = «Активный PFC»]

Очевидно, что эта схема встречается только в источниках питания с активной коррекцией коэффициента мощности. На рисунке 16 вы можете изучить типичную активную схему коррекции коэффициента мощности.

Рисунок 16: Активная коррекция коэффициента мощности.

В активной схеме PFC обычно используются два силовых полевых МОП-транзистора.Эти транзисторы прикреплены к радиатору первичного каскада источника питания. Для лучшего понимания мы обозначили название каждого терминала MOSFET: S – источник, D – сток, а G – ворота.

Диод PFC – это силовой диод, обычно использующий корпус, аналогичный силовым транзисторам (но имеющий только два вывода), и он также прикреплен к радиатору на первичном каскаде источника питания.

Катушка PFC, показанная на рисунке 16, является самой большой катушкой в источнике питания.

Электролитический конденсатор – это большой электролитический конденсатор, который вы найдете в первичной части источников питания с активным PFC.

И показанный резистор представляет собой термистор NTC, который представляет собой резистор, который изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры. Он используется для перенастройки источника питания после того, как он некоторое время используется в горячем состоянии. NTC означает отрицательный температурный коэффициент.

Активная схема управления PFC обычно основана на интегральной схеме.Иногда эта интегральная схема также отвечает за управление схемой ШИМ (используемой для управления переключающими транзисторами). Такой тип интегральной схемы называется «комбинация PFC / PWM».

Давайте теперь посмотрим на несколько реальных примеров. На рисунке 17 мы сняли основной радиатор, чтобы вы могли лучше видеть компоненты. Справа вы можете увидеть компоненты переходной фильтрации, которые мы уже обсуждали. Слева вы можете увидеть активные компоненты PFC. Поскольку мы сняли радиатор, активные транзисторы PFC и диод PFC на этом рисунке отсутствуют.Если вы обратите внимание, вы увидите, что в этом источнике питания используется конденсатор X между его выпрямительным мостом и активной схемой PFC (коричневый компонент под радиатором выпрямительного моста). Обычно термистор, который напоминает керамический дисковый конденсатор и обычно имеет оливково-зеленый цвет, использует резиновую защиту, как вы можете видеть. Как мы уже упоминали, самой большой катушкой источника питания обычно является активная катушка коррекции коэффициента мощности.

Рисунок 17: Активные компоненты PFC.

На Рисунке 18 вы можете увидеть компоненты, которые прикреплены к радиатору, находящемуся на первичной части блока питания, изображенном на Рисунке 17.Вы можете увидеть два силовых MOSFET-транзистора и силовой диод из активной схемы PFC.

Рисунок 18: Компоненты, прикрепленные к первичному радиатору.

На рисунке 18 вы также можете увидеть два переключающих транзистора, используемых в этом источнике питания, который является нашей следующей темой.

[nextpage title = «Коммутационные транзисторы»]

Секция переключения импульсных источников питания может быть построена с использованием нескольких различных конфигураций. Мы собрали наиболее распространенные из них в таблице ниже.

Конфигурация	Количество транзисторов	Количество диодов	Количество конденсаторов	Выводы трансформатора
однотранзисторный вперед	1	1	1	4
Двухтранзисторный передний	2	2	0	2
Полумост	2	0	2	2
Полный мост	4	0	0	2
Push-Pull	2	0	0	3

Конечно, мы просто анализируем количество необходимых компонентов, есть и другие аспекты, которые инженеры должны учитывать при принятии решения, какую конфигурацию использовать.

Две наиболее распространенные конфигурации для блоков питания ПК – это двухтранзисторная прямая и двухтактная, и в обеих используются два переключающих транзистора. Физический аспект этих транзисторов – силовых полевых МОП-транзисторов – можно увидеть на предыдущей странице. Они прикреплены к радиатору на первичной части блока питания.

Ниже мы покажем вам схемы для каждой из этих пяти конфигураций.

Рисунок 19: Прямая однотранзисторная конфигурация.

Рис. 20. Прямая конфигурация с двумя транзисторами.

Рисунок 21: Конфигурация полумоста.

Рисунок 22: Конфигурация полного моста.

Рис. 23: Двухтактная конфигурация.

[nextpage title = «Трансформаторы и схема управления ШИМ»]

Как мы упоминали ранее, типичный блок питания ПК имеет три трансформатора. Большой – это тот, который показан на нашей блок-схеме (рисунки 3 и 4) и схемах (рисунки с 19 по 23), где его первичная обмотка соединена с переключающими транзисторами, а вторичная – с выпрямительными диодами и схемами фильтрации, которые обеспечивают выходы блока питания постоянного тока (+12 В, + 5 В, +3.3 В, -12 В и -5 В). Второй трансформатор используется для генерации выхода + 5VSB. Независимая схема генерирует этот выходной сигнал, также известный как «резервная мощность». Причина в том, что этот выход всегда включен, даже когда питание вашего ПК «выключено» (т.е. он находится в режиме ожидания). Третий трансформатор – изолирующий трансформатор, соединяющий схему управления ШИМ с переключающими транзисторами (на нашей блок-схеме обозначены как «изолятор»). Этот третий трансформатор может не существовать, его заменили одна или несколько оптопар, которые выглядят как небольшая интегральная схема (см. Рисунок 25).

Рисунок 24: Трансформаторы питания.

Рисунок 25: В этом источнике питания вместо трансформатора для изоляции цепи ШИМ используются оптопары.

Схема управления ШИМ построена на интегральной схеме. В источниках питания без активной коррекции коэффициента мощности обычно используется интегральная схема TL494 (в блоке питания, изображенном на рисунке 26, использовалась совместимая часть DBL494). В источниках питания с активным PFC иногда используется интегральная схема, сочетающая в себе управление PWM и PFC.CM6800 – хороший пример комбинированной интегральной схемы PWM / PFC. Другая интегральная схема обычно используется в источнике питания, чтобы генерировать хороший сигнал мощности. Об этом мы поговорим позже.

Рисунок 26: Схема управления ШИМ .

[nextpage title = “Вторичный”]

Наконец, второстепенная ступень. Здесь выходы главного трансформатора выпрямляются и фильтруются, а затем передаются на ПК. Выпрямление отрицательных напряжений (-5 В и -12 В) выполняется обычными диодами, поскольку они не требуют большой мощности и тока.Но для выпрямления положительных напряжений (+3,3 В, +5 В и +12 В) используются силовые выпрямители Шоттки, которые представляют собой трехконтактные компоненты, которые выглядят как силовые транзисторы, но имеют внутри два силовых диода. Способ выполнения исправления зависит от модели источника питания, и возможны две конфигурации, показанные на рисунке 27.

Рисунок 27: Конфигурации исправления.

Конфигурация «A» больше используется источниками питания низкого уровня. Как видите, для этой конфигурации требуется три вывода от трансформатора.Конфигурация «B» больше используется в источниках питания высокого класса. Здесь используются только два вывода трансформатора, однако ферритовая катушка должна быть физически больше и, следовательно, дороже, и это одна из основных причин, по которой источники питания низкого уровня не используют эту конфигурацию.

Также в источниках питания высокого класса, чтобы увеличить максимальный ток, источник питания может обеспечивать два силовых диода, которые могут быть подключены параллельно, таким образом удваивая максимальный ток, который может выдержать схема.

Все блоки питания имеют полную схему выпрямления и фильтрации для выходов +12 В и +5 В, поэтому все блоки питания имеют как минимум две цепи, подобные показанной на рисунке 27.

Но для выхода +3,3 В можно использовать три варианта:

Добавление регулятора напряжения +3,3 В к выходу +5 В. Это наиболее распространенный вариант для бюджетных блоков питания.
Добавление полной схемы выпрямления и фильтрации, подобной показанной на Рисунке 27 для выхода +3,3 В, но с использованием того же выхода трансформатора, что и схема выпрямления +5 В. Это наиболее распространенный вариант для источников питания высокого класса.
Использование полного независимого +3.Схема выпрямления и фильтрации 3 В. Это очень редко и встречается в очень дорогих и дорогих источниках питания. На сегодняшний день мы видели только один блок питания, использующий эту опцию (Enermax Galaxy 1000 W, для записи).

Поскольку для выхода +3,3 В обычно используется цепь +5 В полностью (в источниках питания низкого уровня) или частично (в источниках питания высокого класса), выход +3,3 В ограничен выходом +5 В и наоборот. Вот почему блоки питания ПК имеют рейтинг «комбинированной мощности», указывающий максимальную мощность, которую эти два выхода могут объединить вместе, в дополнение к максимальной выходной мощности каждого выхода (общая мощность меньше суммы +3.Номинальная мощность 3 В и +5 В).

На Рисунке 28 вы в целом видите вторичную обмотку блока питания низкого уровня. Здесь вы можете увидеть интегральную схему, отвечающую за формирование сигнала Power Good. Обычно для этой задачи в младших блоках питания используется LM339 или аналогичный.

Вы найдете несколько электролитических конденсаторов (намного меньших, чем те, что есть на удвоителе напряжения или активной схеме PFC) и несколько катушек. Они отвечают за этап фильтрации (см. Рисунок 27).

Рисунок 28: Вторичная ступень источника питания.

Для лучшего снимка мы перерезали все провода и удалили две большие фильтрующие катушки. На рисунке 29 вы можете увидеть диоды меньшего размера, используемые для выпрямления линий -12 В и -5 В, которые имеют меньшие номинальные значения тока (и, следовательно, мощности) (по 0,5 А каждый на этом конкретном источнике питания). Остальные выходы напряжения имеют потребность в токе, намного превышающем 1 А, и для выполнения выпрямления требуются силовые диоды.

Рисунок 29: Выпрямительные диоды для линий –12 В и –5 В.

[nextpage title = ”The Secondary (Cont’d)”]

На Рисунке 30 у нас есть пример компонентов, которые прикреплены к радиатору, находящемуся на вторичном каскаде низкоуровневого источника питания.

Рисунок 30: Компоненты, обнаруженные на вторичном радиаторе блока питания низкого уровня.

Слева направо вы найдете:

Интегральная схема регулятора напряжения – хотя она имеет три вывода и выглядит как транзистор, это интегральная схема. В случае с нашим источником питания это был 7805 (регулятор 5 В), отвечающий за регулирование выхода + 5VSB. Как мы упоминали ранее, этот выход использует схему, которая не зависит от стандартной линии +5 В (см. Рисунок 5 для лучшего понимания), так как он будет продолжать подавать +5 В на выход + 5VSB, даже когда ваш компьютер «включен». выкл »(режим ожидания).Вот почему этот выход также называют «резервным питанием». ИС 7805 может обеспечивать ток до 1 А.
A силовой MOSFET-транзистор для регулирования выхода +3,3 В. В случае с нашим источником питания использовался тот, который был PHP45N03LT, который может обрабатывать до 45 А. Как мы упоминали на предыдущей странице, только источники питания низкого уровня будут использовать стабилизатор напряжения для выхода +3,3 В, что является подключен к линии +5 В.
Силовой выпрямитель Шоттки, который представляет собой просто два диода, склеенных в одном корпусе.В случае нашего источника питания использовался один из них – STPR1620CT, который может выдерживать до 8 А на каждый диод (всего 16 А). Этот выпрямитель используется для линии +12 В.
Другой силовой выпрямитель Шоттки. В случае с нашим источником питания использовался E83-004, который может работать с током до 60 А. Этот специальный выпрямитель мощности используется для линий +5 В и + 3,3 В. Поскольку в линиях +5 В и +3,3 В используется один и тот же выпрямитель, их добавленный ток не может быть больше максимального тока выпрямителя. Эта концепция называется комбинированной мощностью.Другими словами, линия +3,3 В генерируется из +5 В; трансформатор не имеет выходного напряжения 3,3 В, в отличие от всех остальных напряжений, обеспечиваемых источником питания. Эта конфигурация используется только в источниках питания низкого уровня. Источники питания высокого класса используют отдельные выпрямители для выходов +3,3 В и +5 В.

Теперь давайте взглянем на основные компоненты, используемые на вторичной ступени высокопроизводительного источника питания.

Рисунок 31: Компоненты вторичного радиатора высокопроизводительного источника питания.

Рисунок 32: Компоненты вторичного радиатора высокопроизводительного блока питания.

Здесь вы можете найти:

Два мощных выпрямителя Шоттки для выхода +12 В, соединенных параллельно, вместо одного, как в младших блоках питания. Эта конфигурация удваивает максимальный ток (и, следовательно, мощность), который может выдать выход +12 В. В этом источнике питания используются два выпрямителя Шоттки STPS6045CW, каждый из которых может выдавать ток до 60 А.
Один мощный выпрямитель Шоттки для выхода +5 В.На этом конкретном блоке питания использовался один STPS60L30CW, который поддерживает до 60 А.
Один силовой выпрямитель Шоттки для выхода +3,3 В, что является основным различием между источниками питания высокого и низкого уровня (как мы только что показали вам, в источниках питания низкого уровня выход +3,3 В генерируется через + Линия 5 В). На изображенном источнике питания использовалась схема STPS30L30CT, поддерживающая до 30 А.
Один регулятор напряжения из схемы защиты источника питания. Эта функция зависит от модели источника питания.

Обратите внимание, что максимальные токи, которые мы опубликовали, относятся только к компонентам. Максимальный ток, который может обеспечить источник питания, будет зависеть от других подключенных к ним компонентов, таких как катушки, трансформатор, калибр используемых проводов и даже ширина дорожек на печатной плате.

В качестве упражнения вы можете рассчитать максимальную теоретическую мощность для каждого выхода, умножив максимальный ток выпрямителя на выходное напряжение. Например, для блока питания, изображенного на Рисунке 30, максимальная теоретическая мощность на выходе +12 В составляет 192 Вт (16 А x 12 В).Но имейте в виду то, что мы только что сказали в предыдущем абзаце.

Использует ли блок питания ПК постоянную мощность?

Блок питания – критически важный компонент компьютера, но редко обсуждается. Без него компьютер непригоден для использования. Для большинства из нас, как только мы включаем компьютер, мы сразу же обращаем внимание на его производительность, не обращая внимания на скромный источник питания, который в первую очередь вдыхает жизнь в компьютер. Давайте подробно рассмотрим, что такое блок питания, его важность для экосистемы компьютера и то, как он подает мощность на компьютер.

Что такое блок питания?

Блок питания (PSU) является жизненно важным компонентом компьютера, который получает питание от основного источника (питание от сетевой розетки) и подает его на материнскую плату и все ее компоненты. Вопреки распространенному мнению, БП не подает питание на компьютер; вместо этого он преобразует мощность переменного тока (переменного тока) от источника в мощность постоянного тока (постоянного тока), в которой нуждается компьютер.

Существует два типа БП: линейный и импульсный.Линейные блоки питания имеют встроенный трансформатор, который понижает напряжение от основного до пригодного для использования в отдельных частях компьютера. Трансформатор делает линейный блок питания громоздким, тяжелым и дорогим. Современные компьютеры перешли на импульсный источник питания, используя переключатели вместо трансформатора для регулирования напряжения. Они также более практичны и экономичны в использовании, поскольку они меньше, легче и дешевле, чем линейные блоки питания.

ватт в ватте?

Единица мощности – Ватт.Обычно мы видим, сколько ватт может обеспечить блок питания, на его этикетке. Большинство ПК уже имеют встроенный блок питания, поэтому при покупке нового компьютера это не проблема. Однако, если вы обновили или добавили к своим компьютерам новые компоненты, например новый жесткий диск или новую систему охлаждения, то пора проверить мощность, которую может обеспечить блок питания вашего компьютера. Если общая мощность, необходимая компьютеру, больше, чем может обеспечить блок питания, он просто не будет работать. Теперь возникает вопрос: «Сколько ватт нужно моему компьютеру?» Это будет зависеть от общего количества энергии, необходимой компьютеру, в зависимости от мощности, необходимой каждому компоненту.Простые компьютеры на самом деле не требуют такой большой мощности, но сложные системы, такие как те, которые используются для игр, обычно требуют блоков питания более высокой мощности, поскольку они имеют компоненты более высокого уровня и имеют намного больше компонентов, чем в среднем, повседневно. компьютер.

Еще один непонятный вопрос для большинства потребителей: «Обеспечивает ли блок питания компьютер постоянную мощность?» Ответ – нет. Мощность, которую вы видите на корпусе блока питания или этикетках, указывает только на максимальную мощность, которую он теоретически может подать в систему.Например, теоретически блок питания мощностью 500 Вт может подавать на компьютер максимум 500 Вт. На самом деле, блок питания потребляет небольшую часть энергии для себя и распределяет мощность по каждому из компонентов ПК в соответствии со своими потребностями. Мощность, необходимая для компонентов, варьируется от 3,3 В до 12 В. Если общая мощность компонентов должна увеличиться до 250 Вт, он будет использовать только 250 Вт из 500 Вт, что даст вам накладные расходы на дополнительные компоненты или будущие обновления.

Кроме того, мощность, подаваемая блоком питания, варьируется в периоды пиковой нагрузки и простоя.Когда компоненты работают на пределе своих возможностей, например, когда видеоредактор максимизирует графический процессор для задач с большим количеством графики, ему потребуется больше энергии, чем когда компьютер используется для простых задач, таких как просмотр веб-страниц. Количество энергии, потребляемой от блока питания, будет зависеть от двух вещей; количество энергии, требуемой для каждого компонента, и задачи, которые выполняет каждый компонент.

КПД блока питания

Еще один источник путаницы в отношении блоков питания – их рейтинг эффективности. Когда блок питания преобразует мощность переменного тока в постоянный, часть энергии тратится впустую и преобразуется в тепло.Чем больше тепла выделяет блок питания, тем он менее эффективен. Неэффективные блоки питания, скорее всего, повредят компоненты компьютера или сократят срок их службы в долгосрочной перспективе. Они также потребляют больше энергии из первичного источника, что приводит к увеличению счетов за электроэнергию для потребителей.

Вы могли видеть наклейки 80 PLUS на блоках питания или других его вариантах, таких как 80 PLUS Bronze, Silver, Gold, Platinum и Titanium. 80 PLUS – рейтинг эффективности блока питания; для сертификации источник питания должен достигать 80% эффективности.Это добровольный стандарт, что означает, что компаниям не нужно соблюдать стандарт, но сертификаты 80 PLUS стали популярными, потому что более эффективное энергоснабжение может уменьшить углеродный след потребителей и помочь им сэкономить немного денег на счетах за электроэнергию. Ниже приведен рейтинг эффективности, которого должен достичь блок питания, чтобы получить желаемый рейтинг.

Уровни сертификации	КПД при нагрузке 10%	КПД при нагрузке 20%	КПД при нагрузке 50%	КПД при 100% нагрузке
80 PLUS	–	80%	80%	80%
80 PLUS Bronze	–	82%	85%	82%
80 PLUS Silver	–	85%	88%	85%
80 PLUS Gold	–	87%	90%	87%
80 PLUS Platinum	–	90%	92%	89%
80 PLUS Титан	90%	92%	94%	90%

Важно отметить, что эффективность 80% не означает, что блок питания будет обеспечивать компьютер только 80% своей мощности.Это означает, что он будет потреблять дополнительную мощность от первичного источника, чтобы только 20% мощности терялось или выделялось в виде тепла во время преобразования. Таким образом, блок питания мощностью 500 Вт потребляет 625 Вт энергии из сети, что обеспечивает его эффективность на 80%.

Мощность источников питания

Как и в большинстве электроприборов, блоки питания играют жизненно важную роль в функциональности компьютера. При выборе блока питания необходимо учитывать два важных момента – емкость и эффективность. Блоки питания не обеспечивают постоянное количество энергии для своих компонентов, поскольку это будет зависеть от задачи, которую выполняет каждый компонент компьютера.Всегда выбирайте блок питания с мощностью, большей, чем общая мощность, необходимая вашему компьютеру, чтобы гарантировать, что компоненты будут получать мощность, необходимую для предотвращения сбоев. Это также предоставит свободу действий для дополнительных компонентов и будущих обновлений. Помимо емкости, стоит также отметить рейтинг эффективности блока питания. Эффективный блок питания снизит ваши счета за электроэнергию и поможет окружающей среде, уменьшив ваш углеродный след.

Выбор лучшего источника бесперебойного питания (ИБП)

Когда питание внезапно отключается, серверы перестают отвечать или, что еще хуже, повреждены.В этих условиях приобретение лучшего ИБП для дома и офиса становится необходимостью.

Атрибуты, которые следует учитывать при выборе лучшего источника бесперебойного питания, включают:

Срок службы батареи
стоимость
уровней шума
портов
гарантия производителя
стиль и дизайн
процесс настройки
дисплей управления
размер устройства
идет с ПО?

Как выбрать блок питания

Руководство покупателя питания: основные сведения об источниках питания

Есть старая поговорка: «Используйте правильный инструмент для работы!» Но иногда для работы существует несколько «правильных инструментов», так как же узнать, какой из них использовать? Чтобы правильно выбрать источник питания, необходимо понять некоторые важные основы.

Линия электропитания Jameco Electronics включает широкий выбор источников питания. Они обеспечивают все ваши потребности в источниках питания от настенных адаптеров и настольные блоки питания для открытым/ закрытые источники питания переменного тока в постоянный и преобразователи постоянного тока в постоянный / инверторы постоянного тока. Какой бы инструмент вы ни выбрали в качестве источника питания, вы можете быть уверены, что получите продукцию отличного качества, подходящую для вашей работы.

Условия подачи питания

Прежде всего, давайте проясним некоторые термины, которые часто сбивают с толку людей, но которые важны при выборе правильного источника питания для настенного адаптера.«Импульсные» источники питания переменного тока в постоянный по сравнению с «линейными» источниками питания часто вводят в заблуждение тех, кто с ними не знаком.

Линейные источники питания принимают входной переменный ток (обычно 120 или 240 В переменного тока), понижают напряжение с помощью трансформатора, затем выпрямляют и фильтруют входной сигнал в выход постоянного тока.

Импульсный источник питания принимает входной переменный ток, но сначала выпрямляет и фильтрует в постоянный ток, затем преобразует обратно в переменный ток на некоторой высокой частоте переключения, понижает напряжение с помощью трансформатора, затем выпрямляется и фильтруется в выход постоянного тока.

Разница между линейным и коммутационным процессами заключается в том, что они позволяют использовать разные компоненты. Линейный источник питания обычно менее эффективен, использует более крупный и тяжелый трансформатор, а также более крупные компоненты фильтра. Импульсный источник питания подразумевает более высокий КПД из-за высокой частоты переключения, что позволяет использовать более компактный и менее дорогой высокочастотный трансформатор, а также более легкие и менее дорогие компоненты фильтра. Импульсные источники питания содержат больше общих компонентов, поэтому, как правило, они дороже.

Примечание:
Существует разница между «переключением» на стороне входа и «переключением» на стороне выхода. То, что мы только что обсудили, относится к переключению на выходной стороне. Говоря о стороне входа, существует 2 типа «переключаемых» источников питания:

1) Переключение – автоматическое переключение между входами переменного тока и частотами или
2) Переключаемый – есть ручной переключатель на источнике питания, который меняет диапазон и частота входного переменного тока.

Суммирование, хотя линейный процесс кажется более эффективным из-за более короткого процесса, импульсный источник питания на самом деле более эффективен.

Astec ACV15N4,5 – линейный источник питания 15 В, 4,5 А
Размер: 7,0 “Д x 4,8” Ш x 2,7 “В
Mean Well PS-65-15 – Импульсный источник питания 15 В, 4,2 А
Размер: 5,0″ Д x 3,0 “Ш x 1,7” В

Также возникает много вопросов, когда говорят о “регулируемых” и “нерегулируемых” источниках питания. Эти термины относятся к схеме управления источником питания.

В нерегулируемом источнике питания переключающий транзистор работает с постоянным рабочим циклом, поэтому нет ничего, что могло бы управлять выходом. Выходы не имеют определенного значения; вместо этого они немного колеблются при приложении различных нагрузок.Только очень низкое напряжение приведет к отключению источника питания.

В регулируемом источнике питания выходная мощность поддерживается очень близкой к ее номинальной выходной мощности за счет изменения рабочего цикла для компенсации изменений нагрузки. Это обеспечивает лучшую защиту ваших устройств и более точные выходные данные.

Основные отличия регулируемых источников питания от нерегулируемых – это защита и цена. Регулируемые источники питания обеспечивают лучшую эффективность и защиту, но нерегулируемые источники питания значительно дешевле по стоимости.

Jameco ReliaPro 12V, 1A Регулируемый линейный настенный адаптер
1-Unit Price: $ 14.95
Jameco ReliaPro 12V, 1A Нерегулируемый линейный настенный адаптер
1-Unit Цена: $ 9.95
Теперь, когда вы знаете, что искать, убедитесь, что у вас есть все необходимые детали. Если по какой-то причине вы не можете найти то, что вам нужно, просто напишите нам, и мы сделаем все возможное, чтобы найти это для вас.

Есть еще вопросы? Напишите нам на [адрес электронной почты защищен]

Вернуться в центр энергоресурсов >>

Источники питания и трансформаторы | RS Components

Источники питания – это устройства, которые переключают один тип электроэнергии на другой.В то время как трансформаторы передают один и тот же тип энергии между двумя или более цепями. И блоки питания, и трансформаторы бывают разных размеров и встречаются в повседневных предметах. Например, провода питания к компьютерам или игровым консолям будут получать переменное напряжение от сети и вводить его в источник питания. Затем оно изменится на выходное напряжение постоянного тока и запитает прибор, замыкая цепь.

Трансформаторы не могут изменять типы напряжения, они будут работать только от переменного напряжения для создания изменяющегося магнитного поля.Без прямого электрического соединения с первичной и вторичной обмотками.

Какие типы блоков питания доступны?

У нас есть источники питания различных типов для различных областей применения. Например, некоторые из имеющихся у нас версий.

Расходные материалы для монтажа на DIN-рейку на панели
Настольные блоки питания
Компьютерные блоки питания
Источники бесперебойного питания

Также в качестве примечания: у нас есть большой выбор аксессуаров для блоков питания, включая комплекты разъемов, фильтры и т. Д. модули.

Какие типы трансформаторов доступны?

Надежные и превосходные трансформаторы – это то, что мы абсолютно можем предоставить. Существуют большие различия между различными трансформаторами, которые у нас есть. Но в качестве примера мы предлагаем некоторые из наиболее распространенных типов.

Трансформаторы для монтажа на панели на DIN-рейку
Трансформаторы для печатных плат
Трансформаторы освещения
Аудио трансформаторы

Почему следует выбирать компоненты RS для источников питания или трансформаторов?

Как компания, мы ценим наших клиентов и работаем с уважаемыми брендами и производителями, которые поддерживают высокие стандарты.