Kompüter enerji təchizatı xüsusiyyətləri. Kompüterin enerji təchizatı səmərəliliyi nədir? Nə təsir edir? Lazımi bağlayıcılarla kabellərin mövcudluğu

Enerji təchizatı bütün PC komponentlərinə enerji verir. Bu cihazın necə işlədiyini sizə xəbər verəcəyik.

Kompüter standart bir elektrik prizinə qoşulmuş olsa da, komponentləri iki səbəbdən birbaşa elektrik prizindən güc ala bilmir.

Birincisi, şəbəkə alternativ cərəyandan istifadə edir, kompüter komponentləri isə birbaşa cərəyan tələb edir. Buna görə enerji təchizatı vəzifələrindən biri cərəyanı "düzəltmək" dir.

İkincisi, fərqli kompüter komponentlərinin işləməsi üçün fərqli təchizatı gərginliyi, bəzilərinə isə eyni anda fərqli gərginlikli bir neçə xətt tələb olunur. Enerji təchizatı hər cihazı tələb olunan parametrlərlə bir cərəyanla təmin edir. Bunun üçün bir neçə elektrik xətti var. Məsələn, sabit disklərin və optik sürücülərin güc konnektorlarına elektronik üçün 5 V, mühərrik üçün 12 V verilir.

Enerji təchizatı xüsusiyyətləri

Enerji təchizatı bütün PC komponentləri üçün yeganə elektrik mənbəyidir, buna görə bütün sistemin dayanıqlığı birbaşa təchiz etdiyi cərəyanın xüsusiyyətlərindən asılıdır. PSU-nun əsas xüsusiyyəti gücdür. Kompüter komponentləri tərəfindən maksimum hesablama yükündə istehlak edilən ümumi gücə ən azı bərabər olmalıdır və bu rəqəmi 100 W və ya daha çox aşarsa daha yaxşıdır. Əks təqdirdə, kompüter ən yüksək vaxtlarda bağlanacaq və ya daha da pis, enerji təchizatı bölməsi digər sistem komponentlərini də götürərək yanacaq.

Əksər ofis kompüterləri üçün 300W kifayətdir. Oyun avtomatının enerji təchizatı ən azı 400 W gücə sahib olmalıdır - yüksək performanslı prosessorlar və sürətli video kartlar, həmçinin ehtiyac duyduqları əlavə soyutma sistemləri çox enerji sərf edir. Kompüterdə bir neçə video kart varsa, onu işə salmaq üçün 500 və 650 W gücündə PSU tələb olunur. Artıq satışda 1000 W-dan çox gücə sahib modellər var, lakin onları almaq demək olar ki, mənasızdır.

Çox vaxt, enerji təchizatı istehsalçıları nominal güc dəyərini həyasızca yüksək qiymətləndirirlər, əksər hallarda ucuz modellərin alıcıları bununla qarşılaşırlar. Test məlumatlarına əsasən bir enerji təchizatı seçməyi məsləhət görürük. Bundan əlavə, PSU-nun gücünü çəkiyə görə təyin etmək asandır: nə qədər böyükdürsə, enerji mənbəyinin həqiqi gücünün elan edilənə uyğun gəlmə ehtimalı o qədər yüksəkdir.

Enerji təchizatının ümumi gücünə əlavə olaraq digər xüsusiyyətləri də vacibdir:

Fərdi xətlərdə maksimum cərəyan. PSU-nun ümumi gücü ayrı-ayrı elektrik xətlərində təmin edə biləcəyi güclərdən ibarətdir. Onlardan birinin üzərindəki yük icazə verilən həddi keçərsə, ümumi enerji istehlakı nominal enerji mənbəyindən çox uzaq olsa da sistem sabitliyini itirəcəkdir. Müasir sistemlərdə xətt yüklənməsi qeyri-bərabərliyə meyllidir. 12 voltluq kanal, xüsusilə də güclü video kartları olan konfiqurasiyalarda ən ağırdır.

Ölçülər. Enerji təchizatı vahidinin ölçülərini təyin edərkən, istehsalçılar, bir qayda olaraq, özlərini form faktorunun təyin edilməsi ilə məhdudlaşdırırlar (müasir ATX, köhnəlmiş AT və ya ekzotik BTX). Ancaq kompüter qutuları və enerji təchizatı istehsalçıları həmişə normaya ciddi əməl etmirlər. Buna görə, yeni bir enerji təchizatı vahidi alarkən, ölçülərini kompüterinizdəki "oturacaq" ölçüləri ilə müqayisə etməyinizi məsləhət görürük.

Bağlayıcılar və kabel uzunluqları. Enerji təchizatı ən azı altı Molex konnektoruna sahib olmalıdır. İki sabit disk və bir cüt optik sürücüyə sahib bir kompüter (məsələn, bir DVD-RW yazıçısı və bir DVD "oxucu") onsuz da dörd belə birləşdiriciyə malikdir və digər cihazlar Molex-ə qoşula bilər, məsələn, AGP interfeysi olan kassa fanatları və video kartlar.

Güc kabelləri tələb olunan bütün konnektorlara çatacaq qədər uzun olmalıdır. Bəzi istehsalçılar, kabelləri lövhəyə lehimlənməyən, lakin qutudakı konnektorlara qoşulmuş enerji təchizatı təklif edirlər. Bu, qutuda asılan tellərin sayını azaldır və buna görə də - sistem bölməsindəki qarışıqlığı azaldır və içərisinin daha yaxşı havalandırılmasına kömək edir, çünki kompüterin içərisində gəzən hava axınlarına müdaxilə etmir.

Səs-küy. Əməliyyat zamanı enerji təchizatı hissələri çox isti olur və artan soyutma tələb olunur. Bunun üçün enerji təchizatı qutusuna quraşdırılmış fanatlar və radiatorlar istifadə olunur. Əksər PSU'lar bir 80mm və ya 120mm fan istifadə edir və azarkeşlər olduqca səs-küylüdür. Üstəlik, enerji təchizatı bölməsi nə qədər yüksəkdirsə, onu soyutmaq üçün daha sıx hava axını tələb olunur. Yüksək keyfiyyətli enerji mənbələrindəki səs-küy səviyyəsini azaltmaq üçün, PSU içərisindəki temperatura uyğun olaraq fan sürəti idarəetmə sxemlərindən istifadə olunur.

Bəzi enerji təchizatı, istifadəçiyə enerji mənbəyinin arxasındakı tənzimləyicidən istifadə edərək fan sürətini özü təyin etməyə imkan verir.

Kompüter söndürüldükdən sonra bir müddət sistem bölməsini havalandırmağa davam edən enerji təchizatı bölmələrinin bu cür modelləri var. Bu, PC komponentlərinin istifadədən sonra daha sürətli soyumasına imkan verir.

Keçid keçidinin olması. Enerji təchizatı bölməsinin arxasındakı bir açar, kompüter qutusunu açmaq lazım olduqda sistemi tamamilə enerjidən kənarlaşdırmağa imkan verir, buna görə mövcudluğu xoş qarşılanır.

Əlavə enerji təchizatı xüsusiyyətləri

Təkcə yüksək enerji təchizatı vahidi keyfiyyətli performansa zəmanət vermir. Bundan əlavə, digər elektrik parametrləri də vacibdir.

Performans əmsalı (COP). Bu göstərici, elektrik şəbəkəsindən enerji təchizatı bölməsinin istehlak etdiyi enerjinin hansı hissəsinin kompüter komponentlərinə getdiyini göstərir. Məhsuldarlıq nə qədər aşağı olarsa, tullantı istiliyə o qədər çox enerji sərf olunur. Məsələn, səmərəlilik 60% -dirsə, çıxışdan çıxan enerjinin 40% -i itir. Bu, enerji istehlakını artırır və PSU komponentlərinin güclü istiləşməsinə və nəticədə səs-küylü bir fanla gücləndirilmiş soyutma ehtiyacına səbəb olur.

Yaxşı PSU'lar% 80 səmərəlidir və ya daha yaxşıdır. Bunlar "80 Plus" işarəsi ilə tanınır. Bu yaxınlarda üç yeni, daha sərt standart tətbiq edildi: 80 Plus Bürünc (ən azı 82% səmərəlilik), 80 Plus Silver (85% -dən) və 80 Plus Gold (88% -dən).

PFC (Güc Faktorunun Düzəldilməsi) modulu, enerji təchizatı səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa imkan verir. İki növdür: passiv və aktiv. İkincisi çox daha effektivdir və 98% -ə qədər bir effektivlik səviyyəsinə çatmağa imkan verir, passiv PFC ilə bir PSU üçün 75% səmərəlilik xarakterikdir.

Gərginlik sabitliyi. Enerji təchizatı xəttlərindəki gərginlik yükə görə dəyişir, eyni zamanda müəyyən hüdudlardan kənara çıxmamalıdır. Əks təqdirdə, sistemdə nasazlıqlar və ya hətta ayrı-ayrı komponentlərin sıradan çıxması mümkündür. Gərginlik sabitliyi üçün ümid, ilk növbədə, enerji təchizatı gücünə imkan verir.

Təhlükəsizlik. Yüksək keyfiyyətli enerji təchizatı gərginlik artımlarından, aşırı yüklənmələrdən, ısınmadan və qısa dövrələrdən qorunmaq üçün müxtəlif sistemlərlə təchiz edilmişdir. Bu xüsusiyyətlər yalnız enerji təchizatı deyil, kompüterin digər komponentlərini də qoruyur. Elektrik sistemində bu cür sistemlərin olması mənbələrdən istifadəni istisna etmir fasiləsiz enerji təchizatı və xətt filtrləri.

Enerji təchizatı əsas xüsusiyyətləri

Hər bir enerji təchizatı xüsusiyyətlərini göstərən bir etiketə malikdir. Əsas parametr sözdə Kombinə edilmiş Güc və ya Kombinə edilmiş Gücdür. Bu, mövcud bütün elektrik xətləri üzrə son məcmu gücdür. Bundan əlavə, maksimum güc fərdi xətlər üçün də vacibdir. Ona qoşulmuş cihazları "qidalandırmaq" üçün bəzi xətlərdə kifayət qədər güc yoxdursa, PSU-nun ümumi gücü kifayət qədər olsa da, bu komponentlər qeyri-sabit işləyə bilər. Bir qayda olaraq, bütün enerji təchizatı fərdi xətlər üçün maksimum gücü göstərmir, lakin hamısı mövcud gücü göstərir. Bu parametrdən istifadə edərək gücü hesablamaq asandır: bunun üçün cərəyanı müvafiq xəttdəki gərginliklə çoxaltmaq lazımdır.

12 B. 12 volt ilk növbədə güclü elektrik enerjisi istehlakçılarına verilir - video kart və mərkəzi prosessor. Enerji təchizatı bu xəttdə mümkün qədər çox enerji təmin etməlidir. Məsələn, 12 voltluq bir enerji təchizatı xətti 20 A cərəyan üçün nəzərdə tutulmuşdur 12 V gərginlikdə, bu 240 Vt gücə uyğun gəlir. Yüksək performanslı video kartlar 200W və daha çox güc inkişaf etdirə bilər. Onlar iki 12 voltluq xətt vasitəsilə işləyirlər.

5 B. 5V xətləri anakarta, sabit disklərə və kompüterin optik sürücülərinə enerji verir.

3.3V. 3.3V xətlər yalnız anakarta gedir və operativ yaddaşa enerji verir.

Giriş

Mənbə səmərəliliyi enerji təchizatı - bir flyback keçid enerji təchizatı dizayn edərkən əsas amil olmalıdır. Elektrik təchizatı mənbəyinin yerləşdiyi korpusun ölçüsündən, cavab verdiyi təhlükəsizlik dərəcəsinə qədər bir çox amil daxil ola bilər. Bir enerji təchizatı dizayn edərkən bir çox amil son səmərəliliyi mənfi təsir edə bilər. Bunlar, saxlama kondansatörlərinin tutumu, əsas həndəsə və transformator dizaynı, çıxış düzəldicisinin seçimi və s. Kimi görünən zərərsiz amillər ola bilər. Bu silsilə məqalələrdə Power Integrations mikrosxemlərinə əsaslanan enerji təchizatı səmərəliliyi və digər həllərə əsaslanan enerji təchizatı səmərəliliyi ilə müqayisə etməyə çalışacağıq. , səmərəliliyin ölçülməsi üçün texnologiyaları nəzərdən keçirin və maksimum səmərəliliyi olan bir geri dönüş enerji təchizatı yaratmaq üçün lazım olan tövsiyələri hazırlayın.

Hissə 1. TOPSwitch mikrosxemalarına əsaslanan enerji təchizatı ilə diskret elementlərə əsaslanan enerji təchizatı müqayisəsi.

Xüsusi bir enerji təchizatı vəziyyətində, Power Integrations mikrosxemlərinin istifadəsi ilə əldə edilən səmərəlilik, bir RW \u200b\u200b(on) olan bir MOSFET istifadə olunsa da, ekvivalent bir TOPSwitch-dən çox aşağı olsa da, bir PWM nəzarətçisinə və ayrı birinə əsaslanan bir enerji təchizatı səmərəliliyinə bərabər və ya daha yüksəkdir. Bunun səbəbləri, Enerji İnteqrasiyalarındakı enerji itkisinə və ayrı enerji mənbələrinə daha yaxından nəzər saldıqda aydın olur. Bu məqsədlər üçün, 120 volt giriş gərginliyində universal bir giriş aralığı olan bir sənaye seri enerji təchizatı (24 V, 34 W) güc itkilərini ölçdük. Bu enerji təchizatı (Şəkil 1-də göstərilən diaqrama baxın) 3842 PWM nəzarətçi və 76 kHz-də işləyən 600 V, 1,2 ohm MOSFET transistor istifadə edir. Güc mənbəyinin ilkin dövrəsi TOP 214 ilə əvəzlənmiş, transformator, düzəldici və çıxış filtrləri eyni qalmışdır. Nəticədə bir diaqram əldə etdik (bax Şəkil 2). Enerji itkiləri də bu diaqramda ölçülmüşdür. Ölçmə nəticələri Cədvəl 1-də ümumiləşdirilmişdir.

Şəkil 1 3842 nəzarətçisinə əsaslanan IP.

Şəkil 2 IP, TOP214Y mikrosxeminə (Güc İnteqrasiyaları) əsaslanır.

Cədvəl 1.

Enerji təchizatı növü		3842 + MOSFET (1,2 ohm, 600V)	TOPS açarı (3.6 ohm, 700V)
Ayrı bir enerji təchizatı ilə Enerji İnteqrasiyalarına əsaslanan bir enerji təchizatı ilə müqayisə (Vin \u003d 120 VAC)
çıxış gücü		34.27 W	34.21 W
Giriş gücü		39.38 W	38.63 W
Effektivlik		87%	88.6%
Enerji itkisi		5.11 W	4.42 W
İşləmə tezliyi		76 KHz	100 KHz
Enerji itkisi paylanması
Daşıma zamanı itkilər	MOSFET RDS (açıq)	0.37 W	1,07 W
Daşıma zamanı itkilər	Şunt	0,16 W	-
Kommutasiya itkisi	Zərər CV2f	0.43 W	0,32 W
Kommutasiya itkisi	Qarşılıqlı itki	1,08 W	-
Digər itkilər	Başlanğıc zəncir	1-2 W	-
	PWM nəzarətçi	0,3 W	0,05 W
	Çıxış diodu	1,0 W	0.98 W
	Yüksək gərginlikli dalğalanma udma dövrü	1,2 W	1,07 W
	Digər itkilər (filtrlər, körpü, transformator və s.)	0,54 W	0.93 W

Nəticədə, TOP 214 mikrosxemlərinə əsaslanan bir enerji təchizatı səmərəliliyi diskret elementlərdəki kimi ilə müqayisədə bir az daha yaxşıdır və TOP 214 mikrosxeminin Rds (açıq) diskret keçiddən 3 qat daha yüksək olmasına baxmayaraq.

Bu fərq, PI-nin daxili MOSFET-in aşağı çıxış tutumuna və sürətli keçid müddətlərinə bağlıdır. TOP 214-un ümumi itkiləri ayrı-ayrı enerji təchizatı üçün 2,39 W-ə qarşı 1,39 W-dir.

Bundan əlavə, Power Integrations mikro dövrələrində və ayrı elementlərdə başlanğıc dövrəsi və idarəetmə dövrəsi enerji istehlakında fərqlənir. Bu itkilər Cədvəl 1-də göstərilmişdir. Ayrı-ayrı dövrə itkisi 30 mVt olduqda PI dövrə itkisi laqeyd edilə bilər. TopSwitch mikrosxemlərinə mikrosxem işə düşdükdən sonra avtomatik olaraq sönən bir başlanğıc dövrü daxildir, buna görə də mikrosxem iş rejimində olduqda başlanğıc dövrü tükənmir. Əksər 3842+ MOSFET dövrəsi dövrəni başlamaq üçün yüksək gərginlikli bir müqavimət istifadə edir. Bu vəziyyətdə, dövrənin belə bir elementinin daimi istehlakı 1-2 watt olacaqdır. TOPSwitch mikro dövrəsinə quraşdırılmış nəzarətçinin istehlakı dövriyyənin 3842 (300 mW-a qarşı 50 mW) istehlakından çox azdır. İdarəedicidəki itkilər, nəzarətçi dövrəsinin istehlakından və MOSFET-i idarə etmək üçün lazım olan gücdən qaynaqlanır. TOPSwitch mikrosxeminin MOSFET, kiçik bir qapı kapasitansı və demək olar ki, sıfır Miller kapasitansı ilə sıx texnoloji toleranslara uyğun olaraq hazırlanmış bir cihazdır, bu səbəbdən belə bir tranzistorla işləmək üçün son dərəcə aşağı gücə ehtiyac var. TOPSwitch nəzarətçi, maksimum iş dövründə 5.7 volt 2.5 mA və minimum iş dövründə 6.5 mA tələb edən bir CMOS çipidir.

Yuxarıda göstərilənlərdən, Power Integrations mikrosxemindəki enerji təchizatı səmərəliliyinin ən azından az deyil, ən çox diskret elementlərə əsaslanan enerji təchizatı səmərəliliyindən daha çox olduğu qənaətinə gələ bilərik.

Şirkət: Macro Group

Xətti və kommutasiya güc mənbələri

Gəlin əsaslardan başlayaq. Kompüterinizdəki enerji təchizatı üç funksiyaya malikdir. Birincisi, ev elektrik təchizatı şəbəkəsindən alternativ cərəyan birbaşa cərəyana çevrilməlidir. Enerji təchizatı vahidinin ikinci vəzifəsi, həddindən artıq olan 110-230 V gərginliyi azaltmaqdır kompüter elektronikası, fərdi PC komponentlərinin güc çeviricilərinin tələb etdiyi standart dəyərlərə - 12 V, 5 V və 3,3 V (həmçinin bir az sonra danışacağımız mənfi gərginliklər). Nəhayət, PSU bir voltaj stabilizatoru rolunu oynayır.

Bu funksiyaları yerinə yetirən iki əsas enerji təchizatı növü var - xətti və keçid. Ən sadə xətti enerji təchizatı bölməsi, AC gərginliyinin tələb olunan dəyərə endirildiyi bir transformatora əsaslanır və sonra bir diod körpüsü ilə cərəyan düzəldilir.

Bununla birlikdə, PSU-dan çıxış gərginliyini sabitləşdirmək də tələb olunur, bu da həm ev şəbəkəsindəki gərginliyin qeyri-sabitliyi, həm də yükdəki cərəyanın artmasına cavab olaraq gərginliyin azalması ilə əlaqədardır.

Gərginliyin azalmasını kompensasiya etmək üçün xətti bir PSU-da transformator parametrləri artıq güc təmin etmək üçün hesablanır. Sonra yükdəki yüksək bir cərəyanda tələb olunan gərginlik müşahidə ediləcəkdir. Bununla birlikdə, yük yükündə aşağı cərəyan üçün heç bir kompensasiya olmadan baş verən həddindən artıq gərginlik də qəbuledilməzdir. Aşırı gərginlik dövrəyə faydalı olmayan bir yük əlavə etməklə aradan qaldırılır. Ən sadə halda, bu, Zener diodu ilə birləşdirilmiş bir müqavimət və ya transistordur. Daha inkişaf etmiş birində tranzistor bir müqayisə aparatlı bir mikro dövrə ilə idarə olunur. Ola bilsin ki, artıq güc sadəcə istilik şəklində yayılır və bu da cihazın səmərəliliyinə mənfi təsir göstərir.

Darbeli bir enerji təchizatı dövrəsində, mövcud olan ikisinə əlavə olaraq çıxış gərginliyinin də asılı olduğu başqa bir dəyişən yaranır: giriş gərginliyi və yük müqaviməti. Yüklə bir sıra olaraq, bir nəbz genişliyi modulyasiyası (PWM) rejimində bir mikrokontrolör tərəfindən idarə olunan bir açar var (bizim üçün maraqlı olduqda bir tranzistordur). Transistorun açıq vəziyyətlərinin dövrləri ilə əlaqəli müddəti nə qədər yüksəksə (bu parametr iş dövrü adlanır, rus terminologiyasında tərs dəyər istifadə olunur - iş dövrü), çıxma gərginliyi o qədər yüksəkdir. Bir açarın olması səbəbindən, keçid güc mənbəyinə də Switch-Mode Power Supply (SMPS) deyilir.

Qapalı bir tranzistordan heç bir cərəyan keçmir və açıq bir tranzistorun müqaviməti ideal dərəcədə azdır. Əslində açıq bir tranzistor müqavimət göstərir və gücün bir hissəsini istilik şəklində yayır. Bundan əlavə, bir tranzistorun vəziyyətləri arasında keçid ideal diskret deyil. Yenə də bir keçid cərəyan mənbəyinin səmərəliliyi 90% -i keçə bilər, stabilizatorlu bir xətti enerji təchizatı bölməsinin səmərəliliyi ən yaxşı halda 50% -ə çatır.

Enerji təchizatı keçidinin digər üstünlüyü, eyni gücün xətti enerji təchizatı ilə müqayisədə transformatorun ölçüsündə və çəkisində köklü bir azalmadır. Məlumdur ki, transformatorun birincil sargısında alternativ cərəyanın tezliyi nə qədər yüksəkdirsə, tələb olunan nüvənin ölçüsü və sarma növbələrinin sayı o qədər az olur. Buna görə dövrədəki açar tranzistor, sonra deyil, transformatordan əvvəl yerləşdirilir və gərginliyin sabitləşməsinə əlavə olaraq yüksək tezlikli alternativ cərəyan əldə etmək üçün istifadə olunur (kompüter enerji təchizatı üçün bu 30 ilə 100 kHz və daha yüksəkdir və bir qayda olaraq - təxminən 60 kHz). Tələb olunan güc üçün 50-60 Hz şəbəkə tezliyində işləyən transformator standart kompüter, on qat daha kütləvi olardı.

Xətti enerji mənbələri bu gün əsasən aşağı güclü cihazlarda istifadə olunur, bu zaman bir keçid təchizatı üçün tələb olunan nisbətən mürəkkəb elektronik bir transformatorla müqayisədə daha həssas bir xərc maddəsidir. Bunlar, məsələn, gitara effektləri pedalları üçün istifadə olunan 9 V güc mənbəyidir və eyni zamanda - oyun konsolları üçün və s. Ancaq smartfonlar üçün şarj cihazları onsuz da tamamilə impulsdur - burada xərclər haqlıdır. Çıxışda əhəmiyyətli dərəcədə aşağı gərginlik dalğalanma amplitüdünə görə bu keyfiyyətin tələb olunduğu ərazilərdə xətti enerji təchizatı mənbələrindən də istifadə olunur.

AT ATX enerji təchizatı ümumi diaqramı

Masaüstü kompüterin enerji təchizatı bölməsi, girişi 110/230 V, 50-60 Hz parametrləri olan bir ev elektrik təchizatı gərginliyi ilə təchiz edilmiş və çıxışda bir sıra xətlər olan bir keçid güc mənbəyidir. birbaşa cərəyan, əsasları nominal dəyəri 12, 5 və 3.3 V. olan, əlavə olaraq, PSU ISA avtobusu üçün -12 V gərginlik və bir dəfədə -5 V gərginlik təmin edir. Ancaq sonuncusu, müəyyən vaxtda ISA-nın özünə dəstəyin dayandırılması səbəbindən ATX standartından kənarlaşdırıldı.

Yuxarıda göstərilən standart bir impulslu enerji təchizatı sadələşdirilmiş diaqramında dörd əsas mərhələ ayırd edilə bilər. Eyni qaydada, enerji mənbələrinin tərkib hissələrini təhlillərdə nəzərdən keçiririk, yəni:

eMI filtri - elektromaqnit müdaxilə (RFI filtri);
birincil dövrə - transformatorun birincil sargısında yüksək tezlikli alternativ cərəyan yaradan giriş düzəldici, açar tranzistorlar (dəyişdirici);
əsas transformator;
ikincil dövrə - transformatorun ikincil sargısından düzəldicilər (düzəldicilər), çıxışdakı (filtrasiya) hamarlaşdırıcı filtrlər.

⇡ EMI filtri

PSU girişindəki filtr iki növ elektromaqnit müdaxilənin qarşısını almağa xidmət edir: diferensial (diferensial rejim) - müdaxilə cərəyanı elektrik xətlərində müxtəlif istiqamətlərə axdıqda və ümumi rejim - cərəyan bir istiqamətə axdıqda.

Diferensial səs-küy yükə paralel birləşdirilmiş bir kondansatör CX (yuxarıdakı fotoşəkildə böyük sarı film kondansatörü) tərəfindən basdırılır. Bəzən eyni funksiyanı yerinə yetirən hər bir telə əlavə olaraq bir boğucu asılır (diaqramda deyil).

Ümumi rejim filtri CY kondansatörləri (fotoşəkildə mavi açılan formalı keramika kondansatörləri), elektrik xətlərini yerə bağlayan ümumi bir nöqtədə və s. ümumi rejimdə boğulma (diaqramda LF1), iki sarımdakı cərəyan eyni istiqamətə axır və bu da ümumi rejim səs-küyünə qarşı müqavimət yaradır.

Ucuz modellərdə minimum filtr hissələri dəsti quraşdırılır, daha bahalı modellərdə təsvir olunan sxemlər təkrarlanan (tamamilə və ya qismən) əlaqələr yaradır. Əvvəllər PSU-larla ümumiyyətlə heç bir EMI filtri olmadan qarşılaşırdılar. İndi olduqca maraqlı bir istisnadır, baxmayaraq ki, çox ucuz bir enerji təchizatı bölməsi alsanız da, belə bir sürprizlə qarşılaşa bilərsiniz. Nəticədə, yalnız kompüterin özü deyil, eyni zamanda ev şəbəkəsinə daxil olan digər avadanlıqlar - impulslu enerji təchizatı güclü bir müdaxilə mənbəyidir.

Yaxşı bir enerji təchizatı vahidinin süzgəci sahəsində cihazın özünü və ya sahibini zədələnmədən qoruyan bir neçə hissə tapa bilərsiniz. Qısa qapanma qorunması üçün demək olar ki, həmişə ən sadə bir sigorta var (diaqramda F1). Diqqət yetirin ki, sigorta yananda, qorunan obyekt artıq enerji təchizatı olmur. Qısa bir qapanma baş verərsə, bu, əsas tranzistorların artıq qırıldığı deməkdir və ən azı elektrik naqillərinin alovlanmasının qarşısını almaq vacibdir. Enerji təchizatı bölməsindəki sigorta birdən-birə yanarsa, onu yenisinə dəyişdirmək böyük ehtimalla mənasızdır.

Müdafiə qısa müddət bir varistor (MOV - Metal Oxide Varistor) istifadə edərək gərginlik artar. Lakin kompüterin enerji təchizatı mənbələrində uzunmüddətli gərginlik artımlarından qorunma vasitəsi yoxdur. Bu funksiya, içərisində öz transformatoru olan xarici stabilizatorlar tərəfindən həyata keçirilir.

Düzəldicidən sonra PFC-dəki kondansatör gücdən ayrıldıqdan sonra əhəmiyyətli bir yük tuta bilər. Barmağını güc konnektoruna yapışdıran ehtiyatsız bir insanın elektrik çarpmasına uğramaması üçün tellər arasına böyük bir dəyər boşaltma müqaviməti (qanaxma müqaviməti) quraşdırılmışdır. Daha mürəkkəb bir versiyada - cihazın istismarı zamanı şarjın sızmasının qarşısını alan bir idarəetmə dövrəsi ilə birlikdə.

Yeri gəlmişkən, PC enerji təchizatı bölməsində (və monitorun enerji təchizatı bölməsində və demək olar ki, hər hansı bir kompüter avadanlığında) bir filtrin olması, adi bir uzatma kablosu əvəzinə ayrı bir "dalğalanma qoruyucusu" almaq ümumiyyətlə faydasızdır. Hamısı onun içində eynidir. Hər vəziyyətdə yeganə şərt torpaqla normal üç pinli bir məftildir. Əks təqdirdə, yerə bağlanan CY kondansatörləri sadəcə öz funksiyalarını yerinə yetirə bilməzlər.

Put Giriş düzəldici

Filtrdən sonra alternativ cərəyan bir diod körpüdən istifadə edərək birbaşa cərəyana çevrilir - ümumiyyətlə ümumi bir gövdədə montaj kimi. Körpünün soyudulması üçün ayrıca bir radiator şiddətlə tövsiyə olunur. Dörd ayrı dioddan ibarət bir körpü, ucuz enerji təchizatı mənbəyidir. PSU-nun gücünə uyğun olub olmadığını müəyyənləşdirmək üçün körpünün hansı cərəyan üçün nəzərdə tutulduğunu da soruşa bilərsiniz. Bir qayda olaraq, bu parametr üçün yaxşı bir fərq var.

⇡ Aktiv PFC bloku

Xətti yüklü bir alternativ cərəyan dövrəsində (közərmə lampası və ya elektrik sobası kimi), cərəyan axını gərginliklə eyni sinus dalğasını izləyir. Ancaq bu, impuls güc mənbələri kimi bir giriş düzəldicisinə sahib olan cihazlarda belə deyil. Enerji təchizatı, düzəldici düzəldən kondansatör yenidən doldurulduqda, sinusoidal gərginliyin zirvələri ilə (yəni maksimum ani gərginlik) vaxtla üst-üstə düşən qısa impulslarda cərəyan keçir.

Təhrif olunmuş cərəyan siqnalı verilmiş genliyin sinusoidinə əlavə olaraq (xətti yüklə meydana çıxacaq ideal siqnal) bir neçə harmonik rəqslərə ayrılır.

Faydalı işi yerinə yetirmək üçün istifadə olunan güc (əslində, PC komponentlərinin istiləşməsidir) enerji təchizatı vahidinin xüsusiyyətlərində göstərilir və aktivdir. Harmonik cərəyan dalğalanmaları nəticəsində yaranan gücün qalan hissəsinə reaktiv deyilir. Faydalı iş vermir, ancaq telləri qızdırır və transformatorlara və digər güc avadanlığına yük verir.

Reaktiv və aktiv gücün vektor cəminə aydın güc deyilir. Və aktiv gücün ümumi gücə nisbətinə güc faktoru deyilir - məhsuldarlıq ilə qarışdırmaq olmaz!

Zərbəli bir enerji mənbəyində güc faktoru əvvəlcə olduqca azdır - təxminən 0,7. Xüsusi bir istehlakçı üçün, bir UPS istifadə etmədiyi təqdirdə reaktiv güc problem deyil (xoşbəxtlikdən, elektrik sayğacları tərəfindən nəzərə alınmır). Yükün tam gücü fasiləsiz enerji mənbəyinə düşür. Bir ofis və ya şəhər şəbəkəsi miqyasında, impulslu enerji təchizatı ilə yaranan artıq reaktiv güc, enerji təchizatı keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və xərclərə səbəb olur, buna görə də onunla fəal şəkildə mübarizə aparırlar.

Xüsusilə, kompüter güc mənbələrinin böyük əksəriyyəti aktiv güc faktoru düzəliş (Aktiv PFC) dövrələri ilə təchiz edilmişdir. Aktiv bir PFC bölməsi tək bir böyük kondansatör tərəfindən asanlıqla müəyyən edilir və düzəldicinin aşağı hissəsində boğulur. Əslində, Active PFC, təxminən 400 V gərginlikli bir kondansatördə sabit bir yük saxlayan başqa bir nəbz çeviricisidir.Bu vəziyyətdə, şəbəkədən gələn cərəyan qısa impulslarda istehlak olunur, eni siqnalın sinus dalğası ilə yaxınlaşdırılması üçün seçilir - doğrusal bir yükün simulyasiyası üçün tələb olunur. ... PFC, cari istehlak siqnalını gərginlik sinus dalğası ilə sinxronlaşdırmaq üçün xüsusi məntiqə malikdir.

Aktiv PFC dövrəsi, əsas enerji təchizatı çeviricisinin əsas tranzistorları ilə eyni radiatora yerləşdirilən bir və ya iki əsas tranzistor və güclü bir dioddan ibarətdir. Tipik olaraq, əsas konvertor düyməsinin PWM nəzarətçisi və Aktiv PFC açarı bir mikrosxemdir (PWM / PFC Combo).

Aktiv PFC ilə enerji təchizatı keçidinin güc faktoru 0,95 və daha yüksək səviyyəyə çatır. Əlavə olaraq, bir əlavə üstünlüyü var - 110/230 V şəbəkə açarı və PSU içərisində müvafiq bir gərginlik cütləndiricisinə ehtiyac yoxdur. Əksər PFC-lər 85 ilə 265 V arasındakı gərginliyi idarə edə bilər. Bundan əlavə, PSU-nun qısa gərginlikli dalğalara qarşı həssaslığı azalır.

Yeri gəlmişkən, aktiv PFC düzəlişinə əlavə olaraq, yüklə ardıcıl olaraq böyük bir endüktans boğucusunun quraşdırılmasını nəzərdə tutan passiv də var. Məhsuldarlığı azdır və bunu müasir bir enerji təchizatı bölməsində çətinliklə tapa bilərsiniz.

⇡ Əsas çevirici

Təcrid olunmuş topologiyanın (transformatorla) bütün impuls PSU-larının ümumi iş prinsipi eynidır: açar tranzistor (və ya tranzistorlar) transformatorun birincil sarğısında dəyişkən cərəyan yaradır və PWM nəzarətçisi onların keçidlərinin iş dövrünə nəzarət edir. Xüsusi dövrələr, həm əsas tranzistorların sayına, həm də keyfiyyət xüsusiyyətlərinə görə fərqlənir: səmərəlilik, siqnal forması, müdaxilə və s. Ancaq burada çox şey diqqət yetirilməli olan xüsusi tətbiqdən asılıdır. Maraqlananlar üçün bir sıra diaqram və cədvəl təqdim edirik ki, bu da hissələrin tərkibinə görə onları müəyyən cihazlarda müəyyənləşdirməyə imkan verəcəkdir.

	Transistorlar	Diodlar	Kondansatörlər	Transformatorun birincil sarımının ayaqları
Tək Transistor İleri	1	1	1	4
	2	2	0	2
	2	0	2	2
	4	0	0	2
	2	0	0	3

Siyahıda göstərilən topologiyalara əlavə olaraq, bahalı enerji mənbələrində əlavə böyük bir induktor (və ya iki) və bir salınım dövrü meydana gətirən bir kondansatör tərəfindən asanlıqla müəyyənləşdirilən Half Bridge-in rezonanslı variantları mövcuddur.

Tək Transistor İleri

⇡ İkincil dövr

İkincil dövrə, transformatorun ikincil sarımından sonra yerləşən hər şeydir. Əksər müasir enerji mənbələrində transformatorda iki sarım var: bunlardan birindən 12 V gərginlik çıxarılır, digərindən - 5 V. Akım əvvəlcə iki Schottky diodunun yığılması ilə düzəldilir - avtobus başına bir və ya daha çox (ən çox yüklənmiş avtobusda - 12 V -) güclü PSU-larda dörd montaj var). Sinxron düzəldicilər effektivlik baxımından daha effektivdir, burada diodlar yerinə sahə effektli tranzistorlar istifadə olunur. Ancaq bu, 80 PLUS Platinum sertifikatı tələb edən həqiqətən inkişaf etmiş və bahalı PSU-ların səlahiyyətidir.

3.3V dəmir yolu ümumiyyətlə 5V dəmir yolu ilə eyni sarımdan çəkilir, yalnız gərginlik doymuş bir induktorla (Mag Amp) aşağı salınır. 3.3 V transformatorda xüsusi sarma ekzotik bir seçimdir. Mövcud ATX standartındakı mənfi gərginliklərdən yalnız -12 V qalır, bu da ayrı-ayrı aşağı cərəyanlı diodlar vasitəsilə 12 V avtobusun altındakı ikinci sarğıdan çıxarılır.

Konverter açarının PWM nəzarəti transformatorun birincil sarımında və buna görə də bütün ikinci dərəcəli sarımlarda gərginliyi dəyişdirir. Eyni zamanda, kompüter tərəfindən hazırkı istehlak heç bir şəkildə enerji təchizatı avtobusları arasında bərabər paylanmır. Müasir aparatlarda ən işlək avtobus 12-V-dir.

Fərqli avtobuslarda gərginliyin ayrıca sabitləşdirilməsi əlavə tədbirlər tələb edir. Klassik metod bir qrup stabilizasiya qazının istifadəsini əhatə edir. Sarımlarından üç əsas avtobus keçir və nəticədə bir avtobusda cərəyan artarsa, digərlərinə gərginlik düşür. 12 V avtobusdakı cərəyanın artdığını düşünək və bir voltaj düşməsinin qarşısını almaq üçün PWM nəzarətçi açar tranzistorların iş dövrünü azaldıb. Nəticədə, 5 V avtobusdakı gərginlik qəbul edilə bilən hüduddan kənara çıxa bildi, ancaq qrup stabilizator boğucu ilə yatırıldı.

3.3 V dəmir yolundakı gərginlik başqa bir doyma boğucu ilə əlavə olaraq tənzimlənir.

Daha inkişaf etmiş bir versiyada doymuş boğulmalar sayəsində 5 və 12 V avtobusların ayrı-ayrı sabitləşməsi təmin edilir, lakin indi bahalı yüksək keyfiyyətli enerji mənbələrindəki bu dizayn DC-DC çeviricilərinə yol verdi. Sonuncu vəziyyətdə, transformatorda 12 V gərginlikli tək bir ikinci sargı var və 5 V və 3,3 V gərginliklər DC / DC çeviriciləri sayəsində əldə edilir. Bu üsul gərginlik sabitliyi üçün ən əlverişlidir.

Çıxış filtri

Hər avtobusdakı son mərhələ, keçid tranzistorlarının yaratdığı gərginlik dalğasını düzəldən bir filtrdir. Bundan əlavə, tezliyi bərabər olan giriş düzəldicisinin nəbzləri ikiqat tezlik təchizatı şəbəkəsi.

Dalğalanma filtrinə bir boğucu və böyük bir kondansatör daxildir. Yüksək keyfiyyətli enerji təchizatı üçün ən azı 2000 μF həcmi xarakterikdir, lakin ucuz model istehsalçıları kondansatörlər quraşdırdıqda qənaət üçün ehtiyata sahibdirlər, məsələn, nominalın yarısı, istər-istəməz dalğanın amplitüdünə təsir göstərir.

⇡ Gözləmə qidası + 5VSB

Enerji təchizatı komponentlərinin təsviri, 5 V gözləmə gərginlik mənbəyindən bəhs edilmədən natamam olacaqdır, bu da PC-nin yuxusunu mümkün edir və daim açılmalı olan bütün cihazların işini təmin edir. "Dzhurka" az güclü transformatorla ayrı bir impuls çeviricisi ilə təchiz edilmişdir. Bəzi enerji mənbələrində, PWM tənzimləyicisini əsas çeviricinin əsas dövrəsindən ayırmaq üçün geribildirim dövrəsində istifadə olunan üçüncü bir transformator var. Digər hallarda, bu funksiya optokupllar (eyni paketdəki LED və fototransistor) tərəfindən həyata keçirilir.

Power Enerji mənbələrinin sınanması metodikası

Enerji təchizatı vahidinin əsas parametrlərindən biri sözdə əks olunan gərginlik sabitliyidir. çarpaz yük xarakteristikası. KNX, 12 V avtobusdakı cərəyanın və ya gücün bir oxda, 3.3 və 5 V avtobuslarda olan ümumi cərəyanın və ya gücün digərində çəkildiyi bir diaqramdır.Hər iki dəyişənin fərqli dəyərləri üçün kəsişmə nöqtələrində nominal dəyərdən gərginlik sapması ilə müəyyən edilir. xüsusi bir avtobus. Buna görə, iki fərqli KHX - 12V dəmir yolu və 5 / 3.3V dəmir yolu üçün yayımlayırıq.

Nöqtə rəngi sapma faizi deməkdir:

yaşıl: ≤ 1%;
açıq yaşıl: ≤% 2;
sarı: ≤% 3;
narıncı: ≤% 4;
qırmızı: ≤% 5.
ağ:\u003e% 5 (ATX tərəfindən icazə verilmir).

KNH əldə etmək üçün güclü sahə effektli tranzistorlarda istilik yayaraq bir yük yaradan xüsusi hazırlanmış bir enerji təchizatı test tezgahı istifadə olunur.

Eyni dərəcədə vacib bir test, PSU çıxışındakı dalğalanma amplitüdünün təyin edilməsidir. ATX standartı 12 V avtobus üçün 120 mV və 5 V avtobus üçün 50 mV dalğalanmağa imkan verir.Yüksək tezlikli dalğalanmalar (əsas konvertor açarının ikiqat tezliyində) və aşağı tezlikli (tədarük şəbəkəsinin ikiqat tezlikində) var.

Bu parametri, texniki şərtlərlə təyin olunan maksimum enerji təchizatı yükündə Hantek DSO-6022BE USB osiloskopu ilə ölçürük. Aşağıdakı oscillogramda yaşıl qrafik 12 V avtobusa, sarı 5 V-yə bərabərdir, dalğalanmanın normal aralığında və hətta kənar hissədə olduğu görülə bilər.

Müqayisə üçün köhnə bir kompüterin enerji təchizatı bölməsinin çıxışındakı pulsasiyaların şəklini təqdim edirik. Bu blok əvvəlcə əla deyildi, lakin zaman keçdikcə yaxşılaşmadı. Aşağı tezlikli dalğalanma dalğasına görə (gərginlik süpürmə bölməsinin ekrandakı rəqslərə uyğunlaşması üçün 50 mV-ə qədər artırıldığına diqqət yetirin) girişdəki hamarlaşdırıcı kondansatör artıq yararsız hala gəldi. 5 V avtobusda yüksək tezlikli dalğalanma icazə verilən 50 mV-nin astanasındadır.

Aşağıdakı test vahidin nominal gücünün 10% -dən 100% -ə qədər olan bir yükdə səmərəliliyini müəyyənləşdirir (çıxış gücünü ev enerjisi vattmetri ilə ölçülən giriş gücü ilə müqayisə edərək). Müqayisə üçün, qrafik müxtəlif 80 PLUS kateqoriyası üçün meyarları göstərir. Ancaq bu, bu günlərdə çox maraq doğurmur. Qrafik, ən ucuz Corsair PSU-nun çox ucuz Antecə qarşı nəticələrini göstərir, lakin fərq o qədər də böyük deyil.

İstifadəçi üçün daha aktual bir sual daxili fandan gələn səs-küydür. Enerji təchizatı bölməsini sınamaq üçün uğultu stendinin yaxınlığında birbaşa ölçmək mümkün deyil, buna görə çarkın fırlanma sürətini lazer taxometri ilə ölçürük - 10% -dən 100% -ə qədər bir gücdə. Aşağıdakı qrafik göstərir ki, bu PSU-dakı az yükdə 135 mm-lik fan az qalır və demək olar ki, eşidilmir. Maksimum yükdə səs-küy artıq fərqlənə bilər, lakin səviyyə hələ də olduqca məqbuldur.

Bu məqalədə enerji təchizatı testləri üçün istifadə etdiyimiz metodologiyanın təsviri verilir - indiyə qədər bu təsvirin ayrı-ayrı hissələri enerji təchizatı testləri ilə müxtəlif məqalələrə səpələnmişdir ki, bu da bu günə qədər metodologiya ilə tez tanış olmaq istəyənlər üçün çox əlverişli deyil.

Bu material metodologiya inkişaf etdikcə və təkmilləşdirildikcə yenilənir, ona görə də əks olunan bəzi metodlar enerji təchizatı testləri ilə köhnə məqalələrimizdə istifadə olunmaya bilər - bu yalnız metodun müvafiq məqalənin dərcindən sonra hazırlandığı deməkdir. Məqalədə edilmiş dəyişikliklərin siyahısı onun sonunda tapıla bilər.

Məqalə olduqca aydın şəkildə üç hissəyə bölünə bilər: birincisində, yoxladığımız blok parametrlərini və bu yoxlamalar üçün şərtləri qısaca sadalayacağıq və bu parametrlərin texniki mənasını da izah edəcəyik. İkinci hissədə, blok istehsalçılarının marketinq məqsədilə tez-tez istifadə etdikləri bir sıra terminlərdən bəhs edəcəyik və onları izah edəcəyik. Üçüncü hissə haqqında daha çox öyrənmək istəyənlər üçün maraqlı olacaq texniki xüsusiyyətlər güc mənbələrinin sınanması üçün stendimizin inşası və istismarı.

Bizim üçün aşağıda təsvir olunan metodun inkişafında rəhbər və bələdçi sənəd standart idi Ən son versiyası FormFactors.org saytında mövcuddur. Bu anda, daha ümumi bir sənədin ayrılmaz hissəsi kimi daxil edilmişdir Masaüstü Platforması Form Faktorları üçün Enerji təchizatı dizaynı təlimatı, yalnız ATX bloklarını deyil, digər formatları (CFX, TFX, SFX vb.) Təsvir edən. PSDG texniki cəhətdən bütün enerji təchizatı istehsalçıları üçün məcburi bir standart olmasa da, bir kompüter enerjisi təchizatı üçün başqa bir şərt göstərilmədiyi təqdirdə (yəni adi pərakəndə satışda olan və ümumi istifadə, müəyyən bir istehsalçının hər hansı bir xüsusi kompüter modeli deyil), PSDG tələblərinə uyğun olmalıdır.

Xüsusi enerji təchizatı modellərinin sınaq nəticələri ilə kataloqumuzda tanış ola bilərsiniz: " Test edilmiş enerji təchizatı kataloqu".

Enerji təchizatının vizual müayinəsi

Əlbətdə ki, testin birinci mərhələsi blokun vizual yoxlanılmasıdır. Estetik zövqdən (və ya əksinə, məyusluqdan) əlavə, məhsul keyfiyyətinin bir sıra olduqca maraqlı göstəricilərini də verir.

Birincisi, əlbəttə ki, işin keyfiyyəti. Metal qalınlığı, sərtlik, montaj xüsusiyyətləri (məsələn, gövdə nazik poladdan hazırlana bilər, ancaq adi dörd yerinə yeddi-səkkiz boltla bərkidilə bilər), blokun rəng keyfiyyəti ...

İkincisi, daxili quraşdırma keyfiyyəti. Laboratoriyamızdan keçən bütün enerji təchizatı mütləq açılır, içəridə araşdırılır və şəkillər çəkilir. Kiçik detallara diqqət yetirmirik və blokda tapılan bütün hissələri məzhəbləri ilə birlikdə sıralamırıq - bu, əlbəttə ki, məqalələri elmi hala gətirərdi, amma praktikada əksər hallarda bu tamamilə mənasızdır. Buna baxmayaraq, bir blok ümumiyyətlə nisbətən qeyri-standart bir sxemə görə hazırlanırsa, onu ümumi şəkildə təsvir etməyə çalışırıq və blok dizaynerlərinin məhz belə bir sxemi seçmələrinin səbəblərini izah edirik. Əlbətdə ki, işlənmə keyfiyyətində ciddi bir qüsur görsək - məsələn, səhv lehimləmə - bunları mütləq qeyd edəcəyik.

Üçüncüsü, blokun pasport parametrləri. Deyək ki, ucuz məhsullar halında, onlardan keyfiyyət barədə bəzi nəticələr çıxarmaq mümkündür - məsələn, etiketdə göstərilən vahidin ümumi gücü orada göstərilən cərəyanlar və gərginliklərin məhsullarının cəmindən çoxdur.

Əlbətdə, bölmədə mövcud olan kabelləri və bağlayıcıları sadalayırıq və uzunluğunu göstəririk. Sonuncunu cəm kimi yazırıq, burada ilk rəqəm enerji mənbəyindən birinci konnektora qədər olan məsafəyə bərabərdir, ikincisi birinci və ikinci bağlayıcılar arasındakı məsafə və s. Yuxarıdakı şəkildə göstərilən döngə üçün giriş belə görünəcək: "SATA sabit diskləri üçün 60 + 15 + 15 sm uzunluğunda üç güc konnektoru olan çıxarıla bilən bir döngə".

Tam güclə işləmə

İstifadəçilər arasında ən intuitiv və buna görə də ən populyar xüsusiyyət elektrik təchizatı gücünün ümumi gücüdür. Blokun etiketində uzunmüddətli güc deyilən, yəni blokun sonsuz müddətdə işləyə biləcəyi göstərilir. Bəzən zirvənin gücü yanında göstərilir - bir qayda olaraq, vahid onunla bir dəqiqədən çox müddət işləyə bilər. Bəzi çox vicdanlı istehsalçılar ya yalnız pik gücünü, ya da uzun müddətli olduğunu, ancaq yalnız otaq temperaturunda olduğunu göstərirlər - buna görə hava istiliyi otaq istiliyindən yüksək olan bir kompüter içərisində işləyərkən, belə bir enerji mənbəyinin icazə verilən gücü daha azdır. Tövsiyələrə görə ATX 12V Enerji təchizatı dizaynı təlimatıkompüter enerji təchizatı işində əsas sənəd olan cihaz, göstərilən yük gücü ilə 50 ° C-ə qədər bir hava istiliyində işləməlidir - və bəzi istehsalçılar qarışıqlığı qarşısını almaq üçün bu temperaturu açıq şəkildə qeyd edirlər.

Ancaq testlərimizdə vahidin tam gücü ilə işləməsi mülayim şəraitdə - otaq temperaturunda, təxminən 22 ... 25 ° C-də sınaqdan keçirilir. İcazə verilən maksimum yük ilə bölmə ən azı yarım saat işləyir, əgər bu müddət ərzində heç bir hadisə baş verməyibsə, yoxlama uğurlu sayılır.

Hal-hazırda quraşdırmamız 1350 W-a qədər güclə blokları tam yükləməyə imkan verir.

Çapraz yük xüsusiyyətləri

Kompüterin enerji təchizatı eyni zamanda bir neçə fərqli gərginlik mənbəyi olmasına baxmayaraq, əsasları +12 V, +5 V, +3.3 V, əksər modellərdə ilk iki gərginlik üçün ümumi bir stabilizator var. İşində, iki nəzarət olunan gərginlik arasındakı aritmetik ortalamaya diqqət yetirir - bu sxem "qrup stabilizasiyası" adlanır.

Belə bir dizaynın həm mənfi cəhətləri, həm də üstünlükləri göz qabağındadır: bir tərəfdən xərclərin azaldılması, digər tərəfdən voltajların bir-birindən asılılığı. Məsələn, +12 V avtobusdakı yükü artırsaq, müvafiq gərginlik azalır və blok stabilizatoru əvvəlki səviyyəyə "çəkməyə" çalışır - lakin eyni vaxtda +5 V sabitləşdiyindən artar həm də gərginlik. Stabilizator, hər iki gərginliyin nominaldan orta sapması sıfıra bərabər olduqda vəziyyəti düzəldilmiş hesab edir, lakin bu vəziyyətdə +12 V gərginliyin nominaldan bir az aşağı və +5 V - bir qədər yüksək olacağı deməkdir; birincisini qaldırsaq, ikincisi dərhal artacaq, ikincisini buraxsaq, birincisi də azalacaq.

Əlbətdə ki, blok inkişaf etdiriciləri bu problemi düzəltmək üçün bir az səy sərf edirlər - effektivliyini qiymətləndirməyin ən asan yolu, sözdə yükləmə xüsusiyyətləri qrafiklərindən (qısaldılmış KNX) istifadə etməkdir.

KNH qrafiki nümunəsi

Qrafın üfüqi oxu sınaqdan keçirilmiş vahidin +12 V avtobusundakı yükü (bu gərginlikli bir neçə xətt varsa, ümumi yük) və şaquli ox boyunca +5 V və +3.3 V avtobuslardakı yükü göstərir. qrafın nöqtəsi bu avtobuslar arasındakı blok yükünün bəzi tarazlığına cavab verir. Daha çox aydınlıq üçün KNX qrafiklərində vahidin çıxış yüklərinin icazə verilən hüdudlardan kənara çıxmadığı zonanı təsvir etmirik, eyni zamanda nominaldan fərqli rənglərlə - yaşıldan (1% -dən az sapma) qırmızıya (4-dən 5-ə qədər sapma) sapmalarını da təyin edirik. %). % 5-dən çox sapma qəbuledilməz hesab olunur.

Məsələn, yuxarıdakı qrafikdə sınaqdan keçirilmiş vahid üçün +12 V (bunun üçün xüsusi olaraq qurulmuşdur) gərginliyinin yaxşı dayandığını, qrafın əhəmiyyətli bir hissəsinin yaşılla doldurulduğunu və yalnız +5 V və +3 avtobuslara qarşı yüklərin güclü bir dengesizliğini gördük. 3 V, qırmızıya çevrilir.

Əlavə olaraq, solda, altda və sağda qrafiki icazə verilən minimum və maksimum yük ilə məhdudlaşdırır - lakin qeyri-bərabər üst kənar öz mənşəyini yüzdə 5 həddini aşan gərginliyə borcludur. Standarta görə, enerji təchizatı bölməsi bu yük bölgəsində nəzərdə tutulduğu kimi istifadə edilə bilməz.

KNH qrafikindəki tipik yüklərin sahəsi

Əlbətdə, grafiğin hansında nominal dəyərdən daha çox kənarlaşdığı da böyük əhəmiyyətə malikdir. Yuxarıdakı şəkildə, kölgəli sahə müasir kompüterlər üçün tipik enerji istehlakı sahəsini göstərir - bütün ən güclü komponentləri (video kartlar, prosessorlar ...) indi + 12V dəmir yolu ilə işləyir, buna görə yük çox böyük ola bilər. Ancaq +5 V və +3.3 V avtobuslarda, əslində yalnız sabit disklər bəli, anakart komponentləri, belə ki, müasir standartlara görə çox güclü olan kompüterlərdə də istehlakları çox nadir hallarda bir neçə on vattı aşır.

İki blokun yuxarıdakı qrafiklərini müqayisə etsək, müasir kompüterlər üçün əhəmiyyətsiz bir ərazidə birincisinin qırmızıya çevrildiyini, ikincisi, təəssüf ki, əksinə olduğunu aydın şəkildə görə bilərik. Buna görə, hər iki bölmə bütün yük aralığında oxşar bir nəticə göstərsə də, praktikada birincisi üstünlük təşkil edəcəkdir.

Test zamanı +12 V, +5 V və +3.3 V - enerji mənbəyinin hər üç əsas avtobusunu idarə etdiyimizdən, məqalələrdəki KNX hər bir çərçivəsi göstərilənlərdən birində voltaj sapmasına cavab verən cizgi üç kadrlı bir şəkil şəklində təqdim olunur. təkərlər.

Son zamanlarda, klassik voltajın doymuş nüvə dövrəsinə görə əlavə stabilizatorlar ilə əlavə olunduğu çıxış voltajlarının müstəqil sabitləşməsinə malik enerji təchizatı da geniş yayılır. Bu bloklar çıxış voltajları arasında əhəmiyyətli dərəcədə daha az korrelyasiya nümayiş etdirir - bir qayda olaraq, onlar üçün KNX qrafikləri yaşıl rəngdə çoxdur.

Fan sürəti və temperatur artımı

Blok soyutma sisteminin səmərəliliyi iki baxımdan - səs-küy baxımından və istilik baxımından nəzərdən keçirilə bilər. Aydındır ki, bu nöqtələrin hər ikisində yaxşı bir performans əldə etmək çox problemlidir: daha güclü bir fan quraşdırmaqla yaxşı soyutma əldə edilə bilər, amma sonra səs-küydə itirəcəyik və əksinə.

Blokun soyutma səmərəliliyini qiymətləndirmək üçün yükünü addım-addım 50 W-dan maksimum icazə verilən səviyyəyə dəyişdiririk, hər mərhələdə blokun istilənməsinə 20 ... 30 dəqiqə vaxt veririk - bu müddət ərzində temperaturu çatır daimi səviyyə... İstiləşdikdən sonra Velleman DTO2234 optik taxometri bölmənin fan sürətini, Fluke 54 II iki kanallı rəqəmsal termometr isə bölməyə daxil olan soyuq hava ilə ondan çıxan qızdırılan hava arasındakı temperatur fərqini ölçür.
Əlbəttə ki, ideal olaraq hər iki rəqəm minimal olmalıdır. Həm istilik, həm də fan sürəti yüksəkdirsə, bu bizə düşünülməmiş bir soyutma sistemi haqqında məlumat verir.

Əlbətdə ki, bütün müasir bloklarda fan sürəti tənzimlənir - lakin praktikada bu, ilkin sürət kimi çox dəyişə bilər (yəni minimum yükdəki sürət; çox vacibdir, çünki kompüterin heç bir şeylə yüklənmədiyi anlarda blokun səs-küyünü müəyyənləşdirir - və buna görə də azarkeşlər video kartlar və prosessor minimum sürətlə fırlanır), həmçinin sürətin yükdən asılılığının qrafiki. Məsələn, aşağı qiymət kateqoriyasındakı enerji qaynaqlarında, fan sürətini əlavə dövrələr olmadan tənzimləmək üçün tez-tez tək bir termistordan istifadə olunur - sürət isə yalnız 10 ... 15% dəyişə bilər, bu da tənzimləmə çağırmaq çətindir.

Bir çox enerji təchizatı istehsalçısı onlar üçün desibellərdə səs-küy və ya rpm-də fan sürəti göstərir. Hər ikisinə tez-tez ağıllı bir marketinq hiyləgərlik edir - 18 ° C-də səs-küy və rpm ölçmək. Nəticədə göstərilən rəqəm ümumiyyətlə çox gözəl olur (məsələn, səs-küy səviyyəsi 16 dBA-dır), lakin heç bir mənası yoxdur - həqiqi bir kompüterdə hava istiliyi 10 ... 15 ° C daha yüksək olacaqdır. Qarşılaşdığımız başqa bir hiylə, iki fərqli fanatı olan bir vahid üçün yalnız daha yavaş olanı göstərmək idi.

Çıxış gərginliyi dalğalanması

Bir impulslu enerji təchizatı bölməsinin işləmə prinsipi - və bütün kompüter bölmələri impulsludur - bu transformatorun ölçüsünü dəfələrlə azaltmağa imkan verən təchizatı şəbəkəsindəki alternativ cərəyanın tezliyindən xeyli yüksək olan bir aşağı enən güc transformatorunun işinə əsaslanır.

Bölmənin girişindəki şəbəkənin alternativ gərginliyi (ölkədən asılı olaraq 50 və ya 60 Hz tezliklə) düzəldilir və düzəldilir, bundan sonra birbaşa gərginliyi dəyişkən hala gətirən tranzistor keçidinə daxil olur, lakin artıq üç əmsal yüksəkliyi ilə - 60 ilə 120 arasında kHz, enerji təchizatı modelindən asılı olaraq. Bu gərginlik, bizə lazım olan dəyərlərə endirən (12 V, 5 V ...) yüksək tezlikli transformatora verilir, bundan sonra yenidən düzəldilir və düzəldilir. İdeal olaraq, vahidin çıxış gərginliyi qətiliklə sabit olmalıdır - amma əslində əlbəttə ki, dəyişən yüksək tezlikli cərəyanı tamamilə düzəltmək mümkün deyil. Standart maksimum yükdə enerji təchizatı çıxış voltajlarının qalıq dalğalanmasının (minimumdan maksimuma qədər olan məsafənin) yellənməsinin +5 V və +3.3 V avtobuslar üçün 50 mV-dən və + 12V avtobus üçün 120 mV-dən çox olmamasını tələb edir.

Bölmə testi zamanı, Velleman PCSU1000 iki kanallı osiloskopdan istifadə edərək, əsas çıxış gərginliklərinin oscillogramlarını qeyd edirik və bunları ümumi qrafik şəklində təqdim edirik:

Üst xətt +5 V avtobusa, ortada - +12 V, aşağıda - +3.3 V. ilə üst-üstə düşür, yuxarıdakı şəkildə, rahatlıq üçün sağda, icazə verilən maksimum dalğalanma dəyərləri açıq şəkildə qeyd olunur: gördüyünüz kimi, bu enerji mənbəyində +12 V avtobus uyğundur bunlarda asandır, +5 V avtobus çətindir və +3.3 V avtobus heç uyğun gəlmir. Son gərginliyin oscillogramındakı yüksək dar zirvələr vahidin ən yüksək tezlikli müdaxilənin süzülməsinin öhdəsindən gəlmədiyini söyləyir - bir qayda olaraq, bu, artan tezliklə səmərəliliyi çox azalan elektrolitik kondansatörlərin istifadəsinin nəticəsidir.

Təcrübədə, enerji təchizatı dalğalanması icazə verilən hüdudlardan kənara çıxaraq kompüterin dayanıqlığına mənfi təsir göstərə bilər səs kartları və bənzər avadanlıqlar.

Effektivlik

Yuxarıda yalnız enerji təchizatı çıxış parametrlərini nəzərdən keçirdiksə, səmərəliliyi ölçərkən onun giriş parametrləri artıq nəzərə alınır - təchizatı şəbəkəsindən alınan gücün neçə faizi, vahid ona verilən gücə çevrilir. Fərq, əlbəttə ki, blokun özünün yararsız istiləşməsinə gedir.

ATX12V 2.2 standartının mövcud versiyası vahidin səmərəliliyinə aşağıdan bir məhdudiyyət qoyur: nominal yükdə ən azı 72%, maksimumda 70% və yüngül yükdə 65%. Bundan əlavə, standart tərəfindən tövsiyə olunan rəqəmlər (nominal yükdə səmərəlilik% 80), həmçinin könüllü bir sertifikatlaşdırma proqramı olan "80 + Plus" var, buna görə enerji təchizatı hər hansı bir yükdə 20% -dən icazə verilən maksimuma qədər ən az 80% səmərəliliyinə sahib olmalıdır. 80 + Plus ilə eyni tələblər yeni Energy Star 4.0 Sertifikat proqramına daxil edilmişdir.

Təcrübədə bir enerji təchizatı səmərəliliyi şəbəkə gərginliyindən asılıdır: nə qədər yüksəkdirsə, məhsuldarlıq da bir o qədər yaxşıdır; 110 V və 220 V şəbəkələr arasındakı səmərəlilik fərqi təxminən 2% -dir. Əlavə olaraq, komponentlərin parametrlərinin yayılmasına görə eyni modelin müxtəlif blok nümunələri arasındakı səmərəlilik fərqi də 1 ... 2% ola bilər.

Testlərimiz zamanı cihazdakı yükü kiçik addımlarla 50 W-dan maksimuma dəyişdiririk və qısa bir istiləşmədən sonra hər addımda vahidin şəbəkədən istehlak etdiyi gücü - yük gücünün şəbəkədən istehlak edilən gücünə nisbətini ölçürük və bizə səmərəlilik veririk. Nəticə, səmərəliliyin vahidin yükündən asılılığının qrafiki.

Bir qayda olaraq, enerji qaynaqlarını dəyişdirmək üçün yük artdıqca səmərəlilik sürətlə artır, maksimuma çatır və sonra yavaş-yavaş azalır. Bu qeyri-xətti maraqlı bir nəticə verir: səmərəlilik baxımından, bir qayda olaraq, nominal gücü yük gücünə uyğun bir vahid almaq bir az daha sərfəlidir. Böyük bir güc ehtiyatına sahib bir blok götürsək, onda kiçik bir yük, səmərəliliyin hələ maksimum olmadığı qrafın sahəsinə düşəcəkdir (məsələn, yuxarıda göstərilən 730 vattlı bir blokun qrafındakı 200 vatt yük).

Güc faktoru

Bildiyiniz kimi, AC şəbəkəsində iki növ güc hesab edilə bilər: aktiv və reaktiv. Reaktiv güc iki vəziyyətdə baş verir - ya yükün faz cərəyanı şəbəkə gərginliyi ilə üst-üstə düşməzsə (yəni yük induktiv və ya tutumlu) və ya yük qeyri-xətti olduqda. Kompüterin enerji təchizatı açıq bir ikinci haldır - heç bir əlavə tədbir görməsəniz, şəbəkənin gərginliyinin maksimumları ilə üst-üstə düşərək qısa yüksək impulslarda şəbəkədən cərəyan sərf edir.

Əslində problem ondadır ki, əgər aktiv güc bölmədə tamamilə işə çevrilirsə (bu vəziyyətdə həm bölmənin yükə verdiyi enerjini və həm də öz istiləşməsini nəzərdə tuturuq), onda reaktiv güc əslində heç tükənmir - tamamilə şəbəkəyə qayıdır. Belə demək mümkünsə, yalnız elektrik stansiyası ilə blok arasında irəli-geri gedir. Ancaq eyni zamanda, onları birləşdirən telləri aktiv gücdən daha pis bir şəkildə istiləşdirmir ... Buna görə reaktiv gücdən mümkün qədər xilas olmağa çalışırlar.

"Aktiv PFC" olaraq bilinən bir dövr reaktiv gücün qarşısını almaq üçün ən təsirli vasitədir. Nüvəsində, ani cərəyan istehlakının şəbəkədəki ani gərginliklə birbaşa mütənasib olması üçün hazırlanmış bir nəbz çeviricisidir - başqa sözlə, xüsusi olaraq xətti düzəldilmişdir və bu səbəbdən yalnız aktiv güc sərf edir. A-PFC çıxışından, gərginlik, əvvəllər qeyri-xətti ilə reaktiv bir yük yaradanla eyni olan enerji mənbəyinin zərbə çeviricisinə verilir - lakin indidən sabit bir gərginlik olduğundan, ikinci çeviricinin xətti artıq rol oynamır; elektrik şəbəkəsindən etibarlı şəkildə ayrılır və artıq təsir edə bilməz.

Reaktiv gücün nisbi dəyərini qiymətləndirmək üçün güc faktoru kimi bir konsepsiya istifadə olunur - bu, aktiv gücün aktiv və reaktiv gücün cəminə nisbətidir (bu məbləğə ümumiyyətlə ümumi güc də deyilir). Adi bir enerji qaynağında bu, təxminən 0,65, A-PFC ilə olan bir enerji mənbəyində isə təxminən 0,97 ... 0,99, yəni A-PFC istifadə etməklə reaktiv gücü sıfıra endirir.

İstifadəçilər və hətta rəyçilər tez-tez güc faktorunu səmərəlilik ilə qarışdırırlar - hər ikisi də enerji təchizatı səmərəliliyini təsvir etsə də, bu çox səhvdir. Fərq ondadır ki, güc faktoru AC təchizatı mənbəyinin enerji təchizatı bölməsi tərəfindən istifadəsinin səmərəliliyini təsvir edir - bölmənin içərisindən keçən gücün neçə faizi onun işləməsi üçün istifadə edir və məhsuldarlıq şəbəkədən istehlak olunan enerjinin yükə verilən enerjiyə çevrilməsinin səmərəliliyidir. Bunlar bir-biri ilə qətiyyən əlaqəli deyillər, çünki yuxarıda yazıldığı kimi güc faktorunun dəyərini təyin edən reaktiv güc vahiddə heç bir şeyə çevrilmir, "çevrilmə səmərəliliyi" anlayışı onunla əlaqələndirilə bilməz, ona görə də heç bir şəkildə təsir göstərmir. səmərəlilik üçün.

Ümumiyyətlə, A-PFC istifadəçi üçün deyil, enerji şirkətləri üçün faydalıdır, çünki kompüterin enerji təchizatı tərəfindən yaradılan güc sistemindəki yükü üçdə birindən çox azaldır - və kompüter hər masaüstündə olduqda bu çox nəzərə çarpan rəqəmlərə çevrilir. Eyni zamanda, adi bir ev istifadəçisi üçün, elektrik enerjisi ödəməsi baxımından da olsa, elektrik təchizatı tərkibində A-PFC enerji təchizatı olub-olmamasının praktiki olaraq heç bir fərqi yoxdur - ən azı ev elektrik sayğacları yalnız aktiv gücü nəzərə alır. Yenə də istehsalçıların A-PFC-nin kompüterinizə necə kömək etməsinə dair iddiaları sadəcə marketinq uğultusu.

A-PFC-nin yan faydalarından biri də, 90 - 260 V-lik voltaj aralığında işləmək üçün asanlıqla dizayn edilə bilməsi və istənilən gərginlikli keçid olmadan istənilən şəbəkədə işləyən çoxsaylı bir enerji təchizatı olmasıdır. Üstəlik, şəbəkə gərginliyi açarları olan bölmələr iki aralıqda işləyə bilər - 90 ... 130 V və 180 ... 260 V, lakin eyni zamanda 130 ilə 180 V aralığında başlaya bilməzlər, o zaman A-PFC olan vahid bütün bu gərginliklər bir bütün olaraq. Nəticədə, nədənsə qeyri-sabit enerji təchizatı şəraitində işləmək məcburiyyətində qalırsınızsa, tez-tez 180 V-dan aşağı düşərsənsə, A-PFC ilə bir vahid ya ümumiyyətlə UPS olmadan edə bilərsiniz, ya da batareyasının ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə artıracaqsınız.

Bununla birlikdə, A-PFC özü hələ tam gərginlik aralığında işləməyə zəmanət vermir - yalnız 180 ... 260 V aralığında dizayn edilə bilər.Bu, bəzən Avropa üçün nəzərdə tutulmuş bölmələrdə tapılır, çünki tam aralı A-PFC-nin rədd edilməsinə icazə verilir. maliyetini biraz azaltmaq.

Aktiv PFC-lərlə yanaşı bloklarda passiv olanlar da var. Güc faktorunu düzəltməyin ən sadə yolu bunlardır - enerji təchizatı ilə ardıcıl olaraq yalnız böyük bir boğulma. İndüktans sayəsində bölmənin istehlak etdiyi cari zərbələri bir az düzəldir və bununla da qeyri-doğruluq dərəcəsini azaldır. P-PFC-nin təsiri çox azdır - güc faktoru 0,65-dən 0,7 ... 0,75-ə qədər artır, lakin A-PFC qurğusu vahidin yüksək gərginlikli dövrələrinin ciddi şəkildə dəyişdirilməsini tələb edirsə, P-PFC-ni ən kiçik çətinlik olmadan əlavə etmək olar. mövcud enerji təchizatı.

Testlərimizdə vahidin güc faktorunu məhsuldarlıq ilə müəyyənləşdiririk - yük gücünü tədricən 50 W-dan icazə verilən maksimuma qədər artırırıq. Alınan məlumatlar səmərəliliklə eyni qrafikdə təqdim olunur.

UPS ilə qoşulmuşdur

Təəssüf ki, yuxarıda təsvir olunan A-PFC-nin yalnız üstünlükləri deyil, eyni zamanda bir çatışmazlığı var - bəzi tətbiqləri fasiləsiz enerji təchizatı ilə normal işləyə bilməz. Hazırda UPS batareyalara keçir, bu cür A-PFC-lər istehlaklarını birdən-birə artırırlar, nəticədə UPS-də həddindən artıq yük qorunması işə düşür və sadəcə sönür.

Hər bir konkret vahiddə A-PFC tətbiqetməsinin adekvatlığını qiymətləndirmək üçün onu APC SmartUPS SC 620VA UPS-yə bağlayırıq və işlərini iki rejimdə yoxlayırıq - əvvəlcə elektrik şəbəkəsindən və sonra batareyalara keçdikdə. Hər iki vəziyyətdə də, ünitədəki yük tutumu UPS-də aşırı yük göstəricisi yanana qədər tədricən artır.

Bu enerji təchizatı bir UPS ilə uyğundursa, şəbəkədən elektrik enerjisi verildikdə vahidin icazə verilən yük gücü ümumiyyətlə 340 ... 380 W, batareyalara keçərkən isə bir az daha az, təxminən 320 ... 340 W. Eyni zamanda, batareyalara köçürmə zamanı güc daha yüksək idisə, UPS həddindən artıq yük göstəricisini açır, lakin sönmür.

Cihaz yuxarıda göstərilən problemlə üzləşirsə, UPS-nin batareyalarda işləməyə razı olduğu maksimum güc 300 W-dan aşağı düşər və aşılsa, KGK batareyalara keçid zamanı və ya beş ilə on saniyədən sonra tamamilə sönür. ... Bir UPS əldə etməyi planlaşdırırsınızsa, belə bir vahid almamağınız daha yaxşıdır.

Xoşbəxtlikdən, son vaxtlar UPS ilə uyğunlaşmayan vahidlər daha az olur. Məsələn, FSP Qrupunun PLN / PFN seriyasının bloklarında belə problemlər varsa, növbəti GLN / HLN seriyalarında tamamilə düzəldilmişdir.

UPS ilə normal işləyə bilməyən bir vahidiniz varsa, onda iki çıxış var (vahidin özünü dəyişdirməklə yanaşı, yaxşı bir elektronika bilik tələb edir) - ya vahidi, ya da UPS-i dəyişdirmək. Birincisi, bir qayda olaraq, daha ucuzdur, çünki UPS ən azı çox böyük bir güc marjı ilə və ya hətta onlayn alınmalıdır, bu da yumşaq desək ucuz deyil və evdə əsaslandırılmır.

Marketinq səs-küyü

Testlər zamanı yoxlanıla bilən və texniki xüsusiyyətlərə əlavə olaraq, istehsalçılar tez-tez istifadə olunan texnologiyalardan bəhs edən bir çox gözəl yazılarla enerji təchizatı təmin etməyi sevirlər. Eyni zamanda, onların mənaları bəzən təhrif olunur, bəzən əhəmiyyətsizdir, bəzən bu texnologiyalar ümumiyyətlə yalnız ünitənin daxili dövrəsinin xüsusiyyətlərinə istinad edir və onun "xarici" parametrlərini təsir etmir, lakin istehsal və ya maliyyət səbəblərindən istifadə olunur. Başqa sözlə, gözəl etiketlər çox vaxt sadəcə marketinq səs-küyündən və dəyərli bir məlumat içerməyən ağlardan ibarətdir. Bu ifadələrin əksəriyyətinin təcrübə ilə yoxlanılması o qədər də mənalı deyil, lakin aşağıda oxucularımızın nə ilə məşğul olduqlarını daha aydın başa düşmələri üçün əsas və ən çox yayılmışları sadalamağa çalışacağıq. Hər hansı bir xarakterik məqamı qaçırdığımızı düşünürsənsə - bu barədə bizə danışmaqdan çəkinməyin, məqaləni mütləq yeniləyəcəyik.

İkili + 12V çıxış dövrələri

Köhnə günlərdə, enerji təchizatı mənbələri çıxış voltajlarının hər biri üçün bir avtobusa sahib idi - +5 V, +12 V, +3.3 V və bir cüt mənfi gərginlik və hər avtobusun maksimum gücü 150 ... 200 W-dan çox deyildi, və yalnız bəzi güclü server vahidlərində beş voltluq avtobusdakı yük 50 A, yəni 250 W-a çata bilər. Lakin, zaman keçdikcə vəziyyət dəyişdi - kompüterlərin istehlak etdiyi ümumi güc böyüdü və avtobuslar arasında paylanması +12 V-yə doğru dəyişdi.

ATX12V 1.3 standartında, tövsiyə olunan +12 V avtobus cərəyanı 18 A-yə çatdı ... və problemlər buradan başladı. Xeyr, cərəyanın artması ilə deyil, bununla bağlı xüsusi problemlər yox idi, amma təhlükəsizliklə bağlı. Fakt budur ki, EN-60950 standartına görə, istifadəçi üçün sərbəst daxil olan konnektorlarda maksimum güc 240 VA-dan çox olmamalıdır - qısa qapanma və ya avadanlıq sıradan çıxması halında yüksək gücün müxtəlif xoşagəlməz nəticələrə səbəb ola biləcəyinə inanılır, məsələn atəş. 12 voltluq bir avtobusda bu güc 20 A cərəyanında əldə edilir, enerji təchizatı çıxış konnektorları açıq şəkildə istifadəçi üçün sərbəst olaraq qəbul edilir.

Nəticədə, icazə verilən yük cərəyanını +12 V daha da artırmaq tələb olunduqda, ATX12V standartının (yəni Intel) inkişaf etdiriciləri bu avtobusu hər birinə 18 A cərəyanla bir neçə hissəyə bölməyə qərar verdilər (2 A fərqi kiçik bir kənar kimi qoyuldu). Tamamilə təhlükəsizlik səbəbi ilə bu qərar üçün başqa bir səbəb yoxdur. Bunun dərhal bir nəticəsi, enerji təchizatı ümumiyyətlə birdən çox + 12V dəmiryoluna ehtiyac duymamasıdır - yalnız 18A-dan çox olan 12V konnektorlarından hər hansı birini kəsmək üçün qorumaya ehtiyac var. Və hamısı budur. Bunu etmək üçün ən asan yol, hər birinin öz bağlayıcı qrupuna sahib olan elektrik təchizatı daxilində bir neçə şunt quraşdırmaqdır. Şuntlardan birindən keçən cərəyan 18 A-dan çox olarsa, qoruma aktivləşdirilir. Nəticədə, bir tərəfdən bağlayıcıların heç birində ayrı-ayrılıqda güc 18 A * 12 V \u003d 216 VA-nı keçə bilməz, digər tərəfdən fərqli bağlayıcılardan alınan ümumi güc bu rəqəmdən çox ola bilər. Qurdlar bəslənir və qoyunlar sağ-salamatdır.

Buna görə də - əslində - iki, üç və ya dörd + 12V avtobuslu enerji təchizatı təbiətdə praktik olaraq tapılmır. Lazım olmadığı üçün - blokun içərisindəki çəpər, onsuz da çox adam olduğu bir neçə əlavə detal, bir neçə şant və gərginliyi idarə edəcək sadə bir mikrosirkulla keçə bildiyiniz zaman (və manevrlərin müqavimətini bildiyimiz üçün) gərginlikdən dərhal və birmənalı şəkildə şuntdan axan cərəyanın dəyərini izləyir)?

Bununla birlikdə, enerji təchizatı istehsalçılarının marketinq şöbələri belə bir hədiyyədən keçə bilmədi - və indi, enerji təchizatı qutularında, iki + 12V xəttin gücünü və sabitliyini artırmağa necə kömək etdiyinə dair sözlər var. Və üç sətir varsa ...

Amma tamam, yalnız belə olsaydı. Modanın ən son tendensiyası, sanki xətlərin ayrılması və olmadığı kimi olan enerji təchizatıdır. Bunun kimi? Çox sadədir: xətlərdən birindəki cərəyan əzizlənən 18 A-ya çatan kimi həddindən artıq yükdən qorunma ... sönür. Nəticə olaraq, bir tərəfdən müqəddəs "Üçlü 12V Rails misli görünməmiş güc və sabitlik üçün" qutusundan itmir, digər tərəfdən yanına eyni şriftlə biraz zibil əlavə edə bilərsiniz ki, lazım olsa hər üç sətir birinə birləşdirilir. Cəfəngiyat - çünki yuxarıda deyildiyi kimi, heç vaxt ayrılmadılar. Bütün dərinliyi dərk etmək üçün " yeni texnologiya"texniki baxımdan qətiliklə qeyri-mümkündür: əslində bir texnologiyanın olmaması bizi digərinin varlığı kimi təqdim etməyə çalışır.

İndiyə qədər bizə məlum olan hadisələrdən Topower və Seasonic şirkətləri, "özlərini ayıran qoruma" nın kütlələrinə və buna görə bloklarını öz markaları altında satan markalara təqdimat sahəsində qeyd edildi.

Qisa qapanma qorumasi (SCP)

Blok çıxışı qısa qapanma qorunması. Sənədə əsasən məcburidir ATX12V Enerji təchizatı dizaynı təlimatı - bu, standarta uyğun gəldiyini iddia edən bütün bloklarda mövcud olduğu deməkdir. Qutuya "CQBK" yazılmamış olanlar da.

Aşırı güc (aşırı yük) qorunması (OPP)

Bütün çıxışlar üçün ümumi gücə əsaslanan vahidin aşırı yüklənmədən qorunması. Tələb olunur.

Aşırı cərəyandan qorunma (OCP)

Blokların hər hansı birinin həddindən artıq yükdən qorunması (lakin hələ də qısa dövr deyil). Bir çoxunda təqdim edin, lakin bütün bloklarda deyil - və bütün çıxışlarda deyil. Lazım deyil.

Aşırı temperaturdan qorunma (OTP)

Aşırı ısınma qorunmasını bloklayın. Çox yaygın deyil və tələb olunmur.

Həddindən artıq gərginlikdən qorunma (OVP)

Həddindən artıq gərginlikdən qorunma. Bu məcburidir, amma əslində vahidin ciddi bir arızası halında hazırlanmışdır - qoruma yalnız çıxış gərginliklərindən hər hansı biri nominal dəyəri 20 ... 25% -dən çox olduqda işə salınır. Başqa sözlə, vahidiniz 12 V əvəzinə 13 V gücə sahibdirsə, onu ən qısa müddətdə dəyişdirmək istənir, ancaq qoruması işə yaramır, çünki cihaza qoşulmuş cihazın dərhal arızalanmasını təhdid edən daha vacib vəziyyətlər üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Gərginlikdən qorunma (UVP)

Çıxış voltajlarının azaldılmasına qarşı qorunma. Əlbəttə ki, çox yüksək bir gərginlik, çox yüksəkdən fərqli olaraq, kompüter üçün ölümcül nəticələrə gətirib çıxarmaz, lakin işdə arızalara səbəb ola bilər. sərt disk... Yenidən qorunma, gərginlik 20 ... 25% azaldıqda tetiklenir.

Neylon qol

Enerji təchizatı çıxış tellərinin çıxarıldığı yumşaq, hörülmüş neylon borular - içəridə tellərin çəkilməsini bir az asanlaşdırır sistem vahidiqarışmalarının qarşısını alır.

Təəssüf ki, bir çox istehsalçı neylon borulardan qalın plastik borulardan istifadə etmək üçün açıq şəkildə yaxşı bir fikirdən tez-tez qoruyucu və UV şüaları altında parlayan bir boya təbəqəsi ilə tamamlandı. Parlayan boya, əlbəttə ki, bir zövq məsələsidir, ancaq enerji təchizatı bölməsinin tellərinin qorunması üçün bir çətir balığından çox ehtiyac yoxdur. Ancaq qalın borular kabelləri elastik və sərt edir, bu da onların yalnız qabda yerləşdirilməsinə mane olmur, əksinə əyilməyə müqavimət göstərən kabellərin xeyli gücünü hesablayan güc bağlayıcıları üçün təhlükə yaradır.

Bu, tez-tez sistem vahidinin soyudulmasını yaxşılaşdırmaq naminə xidmət olunur, amma sizi əmin edirəm ki, enerji təchizatı tellərini borulara yığmaq kasanın içindəki hava axınına çox az təsir göstərir.

İkili nüvəli CPU dəstəyi

Əslində, gözəl bir etiketdən başqa bir şey yoxdur. İki nüvəli prosessorlar, enerji mənbəyindən xüsusi bir dəstək tələb etmir.

SLI və CrossFire dəstəyi

Video kartlar üçün kifayət qədər sayda güc konnektorunun olduğunu və bir SLI sistemini gücləndirmək üçün yetərli sayılan gücü çatdırma qabiliyyətini göstərən başqa bir gözəl etiket. Daha heç nə.

Bəzən blok istehsalçısı video kart istehsalçısından müvafiq bir sertifikat alır, lakin bu, yuxarıda göstərilən bağlayıcıların mövcudluğu və yüksək gücdən başqa bir şey ifadə etmir - ikincisi tipik bir SLI və ya CrossFire sisteminin ehtiyaclarını tez-tez aşır. Axı, istehsalçı bir şəkildə alıcılara dəlicəsinə yüksək güc vahidi almaq lazım olduğunu əsas gətirməlidir, buna görə niyə yalnız "SLI Certified" etiketini yapışdırıb bunu etməyək?

Sənaye sinif komponentləri

Yenə də gözəl bir etiket! Bir qayda olaraq, sənaye səviyyəli komponentlər geniş bir temperatur aralığında işləyən hissələr deməkdir - amma, həqiqətən, bu bölmə hələ soyuqda qalmırsa, niyə enerji təchizatı bölməsinə -45 ° C-dən yüksək temperaturda işləyə bilən bir mikrosirkul qoyulur? ...

Bəzən sənaye komponentləri 105 ° C-yə qədər istilikdə işləmək üçün hazırlanmış kondensatorlar kimi başa düşülür, lakin ümumiyyətlə burada hər şey adi bir şeydir: özləri tərəfindən qızdırılan və hətta isti boğulmaların yanında yerləşən enerji təchizatı çıxış dövrələrindəki kondansatörler həmişə dizayn olunur. maksimum temperaturda 105 ° C-də. Əks təqdirdə, onların ömrü çox qısa olur (əlbəttə ki, enerji təchizatıdakı istilik 105 ° C-dən çox aşağıdır, amma problem budur hər hansı temperaturun artması kondansatörlərin ömrünü azaldır - lakin kondansatörün icazə verilən maksimum işləmə temperaturu nə qədər yüksək olarsa, istiləşmənin ömrünə təsiri o qədər az olacaq).

Giriş yüksək gərginlikli kondansatörlər praktik olaraq ətraf temperaturunda işləyir, buna görə bir az daha ucuz olan 85 dərəcə kondansatörlərin istifadəsi heç bir şəkildə enerji təchizatı müddətini təsir etmir.

Qabaqcıl ikiqat irəli keçid dizaynı

Müştərini gözəl, lakin tamamilə anlaşılmaz sözlərlə cazibə etmək marketinq şöbələrinin ən sevimli məşğuliyyətidir.

Bu vəziyyətdə, enerji təchizatı topologiyasından, yəni dövrəsinin qurulmasının ümumi prinsipindən danışırıq. Kifayət qədər fərqli topologiyalar var - buna görə də faktiki iki tranzistorlu tək dövrəli irəli çeviriciyə (ikiqat irəli çevirici) əlavə olaraq kompüter bölmələri Tək tranzistorlu tək uclu irəli konvertorları (irəli çevirici), eləcə də yarım körpü ilə irəli çəkməli irəli çeviriciləri (yarım körpü çeviricisi) tapa bilərsiniz. Bütün bu şərtlər yalnız elektronika mütəxəssislərini maraqlandırır; adi bir istifadəçi üçün bunlar əslində heç bir məna daşımır.

Enerji təchizatı vahidinin müəyyən bir topologiyasının seçimi bir çox səbəblə - lazımi xüsusiyyətlərə malik olan tranzistorların çeşidi və qiyməti (və topologiyadan asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir), transformatorlar, idarəetmə mikrosxemləri ... Məsələn, tək tranzistorlu irəli versiya sadə və ucuzdur, lakin yüksək gərginlikli tranzistor və yüksək gərginlikli istifadə tələb olunur bölmənin çıxışındakı diodlar, buna görə də yalnız ucuz aşağı güclü bloklarda istifadə olunur (yüksək gərginlikli diodların və yüksək güclü tranzistorların dəyəri çox yüksəkdir). Yarım körpünün təkanla çəkmə versiyası bir az daha mürəkkəbdir, lakin içindəki tranzistorlardakı gərginlik yarı yarıdır ... Ümumiyyətlə, bu, əsasən zəruri komponentlərin mövcudluğu və qiyməti ilə bağlıdır. Məsələn, gec və ya tez sinxron düzəldicilərin kompüter enerji təchizatı ikincil dövrlərində istifadə ediləcəyini proqnozlaşdırmaq təhlükəsizdir - bu texnologiyada xüsusilə yeni bir şey yoxdur, çoxdan bəri məlumdur, hələlik çox bahadır və verdiyi faydalar xərcləri ödəmir.

İkiqat transformator dizaynı

Yüksək güclü enerji qaynaqlarında (ümumiyyətlə bir kilovattdan) olan iki güc transformatorunun istifadəsi, tamamilə özündə ümumiyyətlə, vahidin xüsusiyyətlərini heç bir nəzərə çarpan şəkildə təsir etməyən tamamilə mühəndislik həllidir - yalnız bəzi hallarda, müasir vahidlərin əhəmiyyətli gücünü iki transformator üzərində paylamaq daha rahatdır. Məsələn, bir tam güc transformatorunu vahid hündürlüyünə sıxmaq mümkün deyilsə. Bununla birlikdə, bəzi istehsalçılar ikiqat transformator topologiyasını daha çox sabitlik, etibarlılıq və s. Üçün imkan olaraq təbliğ edirlər, bu tamamilə doğru deyil.

RoHS (Təhlükəli Maddələrin Azaldılması)

1 iyul 2006-cı ildən etibarən elektron avadanlıqlarda müəyyən təhlükəli maddələrin istifadəsini məhdudlaşdıran yeni AB direktivi. Qadağa qurğuşun, civə, kadmiyum, altıbucaqlı xrom və iki brom birləşməsini əhatə edirdi - enerji təchizatı üçün bu, ilk növbədə, qurğuşunsuz lehimlərə keçid deməkdir. Əlbəttə ki, bir tərəfdən hamımız ətraf mühitin tərəfdarıyıq və ağır metallara qarşıyıq, amma digər tərəfdən yeni materialların istifadəsinə kəskin keçid gələcəkdə çox xoşagəlməz nəticələrə səbəb ola bilər. Beləliklə, bir çoxları Cirrus Logic nəzarətçilərinin kütləvi uğursuzluğunu Sumitomo Bakelitdən yeni bir "ekoloji cəhətdən təmiz" birləşmədən hazırlanmış qablara yığmaqdan qaynaqlanan Fujitsu MPG sabit disklərinin hekayəsini yaxşı bilirlər: tərkibinə daxil olan komponentlər mis və gümüşün miqrasiyasına və arasında körpülərin yaranmasına kömək etmişdir. bir və ya iki il işlədikdən sonra demək olar ki, zəmanət verilən çip çatışmazlığına səbəb olan mikro dövrənin içindəki yollar. Qarışıq istehsaldan çıxarıldı, hekayə iştirakçıları bir dəstə məhkəmə mübadiləsi apardılar və sabit disklərlə birlikdə ölən məlumat sahibləri yalnız baş verənləri izləyə bildilər.

Istifadə olunan avadanlıq

Əlbəttə ki, bir enerji təchizatı sınarkən əsas vəzifə, müxtəlif yük qabiliyyətlərində maksimuma qədər işini yoxlamaqdır. Uzun müddətdir müxtəlif mülahizələrdə müəlliflər bu məqsəd üçün istifadə edirlər adi kompüterləryoxlanılmış blokun quraşdırıldığı. Bu sxemin iki əsas çatışmazlığı var idi: birincisi, vahiddən istehlak edilən enerjinin hər hansı bir çevik idarə olunması ehtimalı yoxdur; ikincisi, vahidləri böyük güc ehtiyatı ilə kifayət qədər yükləmək çətindir. İkinci problem, enerji təchizatı istehsalçılarının məhsullarının imkanları tipik bir kompüterin ehtiyaclarını xeyli üstələməsi nəticəsində maksimum güc üçün həqiqi bir yarış təşkil etdikləri zaman xüsusilə aydın oldu. Əlbətdə ki, bir kompüterin 500 Vt-dan çox gücə ehtiyac olmadığına görə deyə bilərik ki, vahidləri daha yüksək yükdə sınaqdan keçirməyin çox mənası yoxdur - digər tərəfdən, ümumiyyətlə daha yüksək nominal gücə malik məhsulların sınağını öz üzərimizə götürdüyümüz üçün ən azından qəribə olardı icazə verilən bütün yük aralığında performanslarını rəsmi olaraq yoxlamayın.

Laboratoriyamızda enerji təchizatı test etmək üçün proqram nəzarəti ilə tənzimlənmiş bir yük istifadə edirik. Sistem işi, izolyasiya olunmuş qapı sahə effekti tranzistorlarının (MOSFET) bir tanınmış xüsusiyyətinə əsaslanır: qapı voltajından asılı olaraq drenaj mənbəyi dövrəsindən axan cərəyanı məhdudlaşdırırlar.

Yuxarıda göstərilir ən sadə sxem sahə effektli bir tranzistordakı cərəyan stabilizatoru: dövrəni + V çıxış gərginliyi olan bir enerji mənbəyinə bağlayaraq və dəyişən müqavimətçi R1-in sapını döndərərək, tranzistor VT1 qapısındakı gərginliyi dəyişdiririk, bununla da içəridən keçən cərəyanı dəyişdirirəm - tranzistorun xüsusiyyətləri və / və ya sınaqda olan enerji təchizatı).

Bununla belə, belə bir sxem çox mükəmməl deyil: tranzistor istiləndikdə xüsusiyyətləri "üzəcək", yəni qapıdakı nəzarət gərginliyi sabit qalsa da, cərəyan da dəyişəcəyəm. Bu problemlə mübarizə aparmaq üçün, ikinci bir müqavimət R2 və əməliyyat DA1 gücləndiricisini dövrə əlavə etməlisiniz:

Transistor açıq olduqda, cərəyan I drenaj mənbəyi dövrəsindən və R2 rezistorundan keçir. İkincisindəki gərginlik, Ohm qanununa görə U \u003d R2 * I-dir. Rezistordan bu gərginlik DA1 əməliyyat gücləndiricisinin ters girişinə verilir; eyni op amp-in tərs olmayan girişi dəyişən müqavimətçi R1-dən nəzarət gərginliyini U1 alır. Hər hansı bir iş gücləndiricisinin xüsusiyyətləri belədir ki, belə bir açma ilə girişindəki gərginliyi eyni saxlamağa çalışır; bunu dövrümüzdə sahə effektli tranzistorun qapısına gedən və müvafiq olaraq ondan axan cərəyanı tənzimləyən çıxış gərginliyini dəyişdirərək edir.

R2 \u003d 1 Ohm müqavimətini düşünək və R1 müqavimətində 1 V gərginlik təyin etdik: sonra op-amp çıxış voltajını dəyişdirəcək ki, 1 volt da R2 rezistoruna düşsün - buna görə cərəyan 1 V / 1 Ohm \u003d 1 A-ya bərabər olacaq. R1-i 2 V gərginliyə təyin etsək, op amp cərəyan I \u003d 2 A təyin etməklə reaksiya verəcək və s. Cari I və buna görə R2 rezistorundakı gərginlik tranzistorun istiləşməsi səbəbindən dəyişərsə, op-amp dərhal onları geri gətirmək üçün çıxış voltajını tənzimləyəcəkdir.

Gördüyünüz kimi, bir düyməni döndərərək, cərəyanı sıfırdan maksimuma qədər dəyişdirmək və bir dəfə dəyərini təyin etdikdə avtomatik olaraq istədiyiniz müddətdə saxlayır və eyni zamanda çox yığcam olmağa imkan verən əla idarə olunan bir yük əldə etdik. Belə bir dövrə, əlbəttə ki, sınaqda olan enerji mənbəyinə qrup halında birləşdirilmiş aşağı müqavimətli rezistorların həcmli dəstindən daha əlverişli bir əmrdir.

Bir tranzistor tərəfindən yayılan maksimum güc, istilik müqaviməti, icazə verilən maksimum kristal temperaturu və üzərinə quraşdırılmış soyuducunun istiliyi ilə müəyyən edilir. Qurğumuzda icazə verilən 175 ° C kristal temperaturu və 0,63 ° C / W kristal radiatorun istilik müqavimətinə malik Beynəlxalq Doğrultucu IRFP264N tranzistorları (PDF, 168 kB) istifadə olunur və qurğunun soyutma sistemi, soyuducunun temperaturunu tranzistor altında 80 ° C-də saxlamağa imkan verir. (bəli, bunun üçün lazım olan azarkeşlər kifayət qədər səs-küylüdür ...). Beləliklə, bir tranzistorda yayılan maksimum güc (175-80) / 0.63 \u003d 150 W. Tələb olunan gücə nail olmaq üçün yuxarıda təsvir olunan bir neçə yükün paralel bir əlaqəsi istifadə olunur, idarəetmə siqnalı eyni DAC-dan verilir; iki tranzistorun bir op-amp ilə paralel bağlantısını da istifadə edə bilərsiniz, bu halda məhdudlaşdırıcı güc dağılımı bir tranzistorla müqayisədə bir yarım dəfə artır.

Tamamilə avtomatlaşdırılmış bir test tezgahına yalnız bir addım qalıb: dəyişən rezistoru kompüter nəzarətində olan DAC ilə əvəz edin və yükü proqramlı şəkildə tənzimləyə biləcəyik. Belə bir neçə yükü çoxkanallı bir DAC-a bağlayaraq və orada çoxkanallı bir ADC quraşdıraraq, sınaqdan keçirilən bölmənin çıxış gərginliyini real vaxtda ölçərək, icazə verilən yüklərin bütün aralığında kompüterin enerji təchizatılarını hər hansı bir birləşməsi ilə sınamaq üçün tam hüquqlu bir test sistemi əldə edirik:

Yuxarıdakı fotoşəkil test sistemimizi indiki şəklində göstərir. 120x120x38 mm güclü azarkeşlər tərəfindən soyudulan radiatorların yuxarı iki blokunda 12 volt kanallar üçün yük tranzistorları var; daha təvazökar bir radiator +5 V və +3.3 V kanallarının yük tranzistorlarını sərinləşdirir və yuxarıda göstərilən DAC, ADC və əlaqəli elektronlar idarəetmə kompüterinin LPT portuna bir döngü ilə birləşdirilmiş boz blokda yerləşir. 290x270x200 mm ölçüləri ilə 1350 W-a qədər (+12 V avtobusda 1100 W-a qədər və +5 V və +3.3 V avtobuslarda 250 W-a qədər) güc təchizatı test etməyə imkan verəcəkdir.

Dəzgahı idarə etmək və bəzi testləri avtomatlaşdırmaq üçün yuxarıdakı ekran görüntüsü təqdim olunan xüsusi bir proqram yazılmışdır. Bu sizə imkan verir:

mövcud dörd kanalın hər birinə yükü əl ilə təyin edin:

ilk kanal +12 V, 0-dan 44 A-dək;
ikinci kanal +12 V, 0 ilə 48 A arasındadır;
+5 V kanal, 0-35 A;
kanal +3.3 V, 0 ilə 25 A arasında;

real vaxt rejimində göstərilən avtobuslarda test edilmiş enerji təchizatı gərginliyini izləmək;
müəyyən edilmiş enerji təchizatı üçün avtomatik yükləmə xüsusiyyətləri (KNX) qrafiklərini ölçmək və qurmaq;
yükdən asılı olaraq vahidin səmərəliliyinin və güc faktorunun qrafiklərini avtomatik olaraq ölçmək və qurmaq;
yarı avtomatik rejimdə, vahid fan sürətlərinin yükdən asılılığının qrafiklərini qurun;
yarı avtomatik rejimdə, ən dəqiq nəticələr əldə etmək üçün quraşdırmanı kalibrləyin.

Əlbəttə ki, xüsusi bir dəyər KHX qrafikinin avtomatik qurulmasıdır: onlar üçün icazə verilən yüklərin bütün birləşmələrində vahidin çıxış voltajlarının ölçülməsini tələb edirlər, bu da çox sayda ölçmə deməkdir - belə bir testi əl ilə aparmaq kifayət qədər əzm və artıq boş vaxt tələb edəcəkdir. Proqram, vahidin daxil etdiyi pasport xüsusiyyətləri əsasında, onun üçün icazə verilən yüklərin xəritəsini qurur və sonra vahidin verdiyi gərginliyi ölçərək qrafik üzərində quraraq hər addımda müəyyən bir aralıqla içəridən keçir. vahidin gücünə və ölçü addımına görə bütün proses 15 ilə 30 dəqiqə çəkir - və ən əsası insan müdaxiləsi tələb etmir.

Effektivliyin və güc amilinin ölçülməsi

Bölmənin səmərəliliyini və onun güc faktorunu ölçmək üçün əlavə avadanlıqdan istifadə olunur: sınaqdan keçirilən bölmə şuntla 220 V şəbəkəyə, Velleman PCSU1000 osiloskopu şunta qoşulur. Buna görə, ekranda vahidin istehlak etdiyi bir cərəyanın bir oscillogramını görürük, yəni şəbəkədən istehlak etdiyi gücü hesablaya biləcəyimizi və vahiddə quraşdırdığımız yük gücünü və səmərəliliyini bilirik. Ölçmələr tamamilə avtomatik rejimdə aparılır: yuxarıda təsvir olunan PSUCheck proqramı, bütün lazımi məlumatları birbaşa USB interfeysi vasitəsilə kompüterə qoşulmuş osiloskop proqramından ala bilir.

Nəticənin maksimum dəqiqliyini təmin etmək üçün vahidin çıxış gücü onun gərginliklərinin dalğalanmaları nəzərə alınmaqla ölçülür: məsələn, 10 A yükdə +12 V avtobusun çıxış gərginliyi 11,7 V-ə düşərsə, səmərəliliyin hesablanmasında müvafiq müddət 10 A * 11,7 V olacaqdır. \u003d 117 W.

Osiloskop Velleman PCSU1000

Eyni osiloskop, enerji təchizatı çıxış voltajlarının dalğalanma sürətini ölçmək üçün də istifadə olunur. Ölçmələr +5 V, +12 V və +3.3 V avtobuslarda bölmənin icazə verilən maksimum yükündə aparılır, osiloskop iki şunt kondensatoru ilə diferensial bir dövrə görə bağlanır (bu, tövsiyə olunan əlaqədir ATX Enerji təchizatı dizaynı təlimatı):

Ripple Peak Ölçmə

İstifadə edilən osiloskop iki kanallıdır, buna görə bir anda yalnız bir avtobusda dalğalanma ölçüsünü ölçə bilərsiniz. Tam bir şəkil əldə etmək üçün ölçmələri üç dəfə təkrarlayırıq və alınan üç oscillogram - izlənilən üç avtobusun hər biri üçün bir - bir şəkil şəklində birləşdirilir:

Osiloskop parametrləri şəklin sol alt küncündə göstərilir: bu vəziyyətdə şaquli miqyas 50 mV / div, üfüqi miqyas isə 10 μs / div-dir. Bir qayda olaraq, bütün ölçmələrimizdə şaquli miqyas dəyişməzdir, lakin üfüqi dəyişə bilər - bəzi blokların çıxışında aşağı tezlikli pulsasiya olur, bunun üçün 2 ms / div üfüqi miqyasda başqa bir oscillogram veririk.

Blokun fan sürəti - üzərindəki yükdən asılı olaraq - yarı avtomatik rejimdə ölçülür: istifadə etdiyimiz Velleman DTO2234 optik takometrinin kompüterlə interfeysi yoxdur, ona görə də oxumaları əl ilə daxil edilməlidir. Bu proses zamanı bölmənin yük gücü 50 W-dan icazə verilən maksimuma qədər addımlarla dəyişir, hər addımda bölmə ən azı 20 dəqiqə saxlanılır və bundan sonra fanının fırlanma sürəti ölçülür.

Eyni zamanda, blokdan keçən havanın temperaturunun yüksəlməsini ölçürük. Ölçmələr biri Fluke 54 II iki kanallı termokupl termometrinin köməyi ilə aparılır, bunlardan biri otaqdakı havanın temperaturunu, digəri isə enerji mənbəyindən çıxan havanın istiliyini aşkar edir. Nəticələrin daha çox təkrarlana bilməsi üçün ikinci sensoru sabit bir hündürlüyə və bölməyə olan məsafəyə malik xüsusi bir dayaqda düzəldirik - beləliklə, bütün testlərdə sensor enerji təchizatı ilə eyni vəziyyətdədir və bu, bütün test iştirakçıları üçün bərabər şərait təmin edir.

Son qrafika eyni zamanda fan sürətlərini və hava istiliyindəki fərqi göstərir - bu, bəzi hallarda cihazın soyutma sisteminin nüanslarını daha yaxşı qiymətləndirməyə imkan verir.

Lazım gələrsə, ölçmə dəqiqliyini idarə etmək və quraşdırmanı kalibrləmək üçün Uni-Trend UT70D rəqəmsal multimetri istifadə olunur. Quraşdırma mövcud aralığın özbaşına hissələrində yerləşən ixtiyari sayda ölçmə nöqtəsi ilə kalibrlənir - başqa sözlə, gərginlik kalibrlənməsi üçün tənzimlənən bir enerji təchizatı ona qoşulur, çıxış gərginliyi kiçik addımlarla bu kanalda quraşdırılma ilə ölçülən maksimuma qədər dəyişir ... Hər addımda, multimetr tərəfindən göstərilən dəqiq gərginlik dəyəri quraşdırmanın nəzarət proqramına daxil edilir, nəticədə proqram düzəliş cədvəlini hesablayır. Bu kalibrləmə metodu mövcud bütün dəyərlər səviyyəsində yaxşı ölçmə dəqiqliyini təmin edir.

Test metodologiyasındakı dəyişikliklərin siyahısı

30.10.2007 - məqalənin ilk versiyası

Salam əziz dostlar Artem həmişə olduğu kimi səninlədir.

Bu gün səmərəlilikdən danışaq ( səmərəlilik) kompüter enerji təchizatı və niyə əlavə güclü bir enerji mənbəyinə ehtiyacınız olmadığı.

Enerji təchizatı səmərəliliyi nədir? Sadə və başa düşülən dildə, istehlak edilən enerjinin (vatt gücündə) çıxış nöqtəsindən kompüter komponentləri tərəfindən verilən enerjiyə nisbəti.

Enerjinin bir hissəsi enerji təchizatı dövriyyəsinin işinə, həm də işləyərkən komponentlərin istiləşməsinə sərf olunur.

Enerji təchizatı bölməsinin səmərəliliyi nə qədər yüksəksə (100% -ə yaxın), çıxışdan daha az sərf edir, çünki iş zamanı komponentlərini istiləşdirmək üçün daha az enerji itirilir.

Məqalənin video versiyası:

Sadə və çox izahlı bir nümunəyə baxaq.

Nominal gücü 600 vatt olan bir enerji təchizatı bölməsi var və səmərəliliyi 70% -dir.

Maksimum yüklə çıxışdan nə qədər istehlak edəcək?

600 watt x 100% / 70% \u003d 857 watt.

Yəni, maksimum yükdə belə bir enerji təchizatı bölməsi kompüter komponentlərinə 600 vatt verəcəkdir, amma əslində çıxışdan 257 vatt daha çox istehlak edəcəkdir!

Daha yüksək səmərəlilik və eyni enerji təchizatı ilə çıxışdan faktiki istehlak azalacaq (işıq fakturaları da azalacaq).

Yüzdə 60-75 bir kompüter enerji təchizatı üçün tipik bir səmərəlilikdir.

Bununla birlikdə, 2007-ci ildə, 80 Plus sertifikatı ortaya çıxdı və bu, enerji qaynaqlarının səmərəliliyi səviyyəsini əhəmiyyətli dərəcədə artırdı. Başlanğıcda əlavə konsollar, Gümüş, Qızıl və s. Yox idi.

Enerji təchizatı səmərəliliyinin hər birini bir neçə faiz artıraraq daha sonra ortaya çıxdılar.

80 Plus yalnız 115 volt üçün təsdiq edilmişdir. Daha sonra bütün sonrakı sertifikatlar bu çatışmazlıqdan qurtuldu və 230 Voltluq bir gərginlikdə sınaqdan keçirildi.

Ekran görüntüsündə hər 80 Plus sertifikatı üçün bütün göstəriciləri görə bilərsiniz.

Gördüyünüz kimi, maksimum səmərəlilik 50% yük səviyyəsində əldə edilir və 100% yükdə azalır.

İndi kompüter komponentlərindən% 50 yüklə 600 Watt gücündə bir çıxışdan həqiqi istehlakı hesablayaq.

705 Watt 80 Plus Gümüş

674 Watt 80 Plus Bürünc

652 Watt 80 Plus Gold

638 Watts 80 Plus Platinum

625 Watt 80 Plus Titanium

P.S. Son iki standarta sahib PSU-lar olduqca bahalıdır.

Bir qayda olaraq, burada çox ödəmək çox məna vermir. Bu, əlbəttə ki, mənim şəxsi fikrimdir. 1000 vattdan artıq güc üçün bu standartlar olduqca aktual olacaqdır.

Xüsusi bir saytda, 80 Plus standartlarına uyğun olaraq hansı xüsusi enerji təchizatı modellərinin sertifikatlaşdırıldığını görə bilərsiniz:

Gələcəkdə fərqli sertifikatlarla enerji təchizatı nə qədər əlavə vat istehlak edəcəyini hesablayaq.

– 306 kilovat. Kompüter gündə 8 saat işləyir, enerji mənbəyində% 50 yük, 365 gündür. 80 Plus Gümüş Sertifikatı, 600 Watt PSU.

(705 Watt ümumi istehlak. 705 Watt - 600 Watt (nominal güc çıxışı) \u003d 105 Watt. 105 Watt x 8 saat x 365 gün \u003d 306.600 Watt \u003d 306 Kilowatt).

– 151 kilovat. Kompüter gündə 8 saat işləyir, enerji mənbəyində% 50 yük, 365 gündür. 80 Plus Gold sertifikatlı, 600 Watt PSU.

(705 watt ümumi istehlak. 652 watt - 600 watt (nominal güc çıxışı) \u003d 52 watt. 52 watt x 8 saat x 365 gün \u003d 151.840 watt \u003d 151 kilovat).

151 kilovat / 365 gün \u003d ayda 25,5 kilovat 80 artı gümüş.

306 kilovat / 365 gün \u003d ayda 12,5 kilovat 80 artı qızıl.

Beləliklə, 80 Plus Gold PSU ilə istehlak olunan əlavə vat miqdarını yarıya qədər azalda bilərsiniz.

İnsanlar sistemləri üçün super güclü enerji təchizatı alırlar. Əlbəttə, yüzdə 30 nisbətində bir marjaya sahib olmalısan, amma hər şey ağlabatan məhdudiyyətlər daxilində olmalıdır.

Sisteminiz maksimum yüklə (oynadığınız zaman, video göstərdiyiniz zaman və s.), Enerji təchizatı mənbəyini ən azı 50% yükləməlidir, yalnız bu halda enerji təchizatı maksimum səmərəlilik səviyyəsinə çata bilər və buna görə enerjiyə qənaət edə bilər.

Buna görə bir sistem üçün bir növ GTX 1080 və Core i7 7700K-dan bir növ Kilowattnik almağa ehtiyac yoxdur. Yalnızca lazımsız artıq güc üçün deyil, həm də çıxışdan həqiqi enerji istehlakında artım üçün çox pul ödəyirsiniz.

Əlbəttə ki, enerji təchizatı yüklənmiş sistem üçün çox az gücə sahib olmamalıdır, lakin bu müzakirə edilmir.

P.S. Sisteminizin təxminən nə qədər istehlak edəcəyini enerji təchizatı kalkulyatorlarının veb saytlarında görə bilərsiniz.

Ümid edirəm ki, kompüterin enerji təchizatı səmərəliliyinin nə olduğu və nəticədə nəyi təsir etdiyini sizə aydın oldu.

! Şərhlərdə hansı enerji təchizatı vahidini quraşdırdığınızı (varsa, güc və sertifikatlaşdırma) və hansı sistemi işlədiyini yazın. Oxumaq mənim üçün maraqlı olacaq.

Video klipi və məqaləni bəyəndinizsə, onları sosial şəbəkələrdə dostlarınızla paylaşın.

Nə qədər çox oxucu və izləyicim varsa, yeni və maraqlı məzmun yaratmaq üçün bir o qədər çox motivasiya var :)

Ayrıca, Vkontakte qrupuna qoşulmağı və YouTube kanalına abunə olmağı unutmayın.