5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Зачем нужна кнопка на блоке питания ATX ?!

Содержание

Как устроен компьютерный блок питания и как его запустить без компьютера

Во всех современных компьютерах используются блоки питания стандарта ATX. Ранее использовались блоки питания стандарта AT, в них не было возможности удаленного запуска компьютера и некоторых схемотехнических решений. Введение нового стандарта было связано и с выпуском новых материнских плат. Компьютерная техника стремительно развивалась и развивается, поэтому возникла необходимость улучшения и расширения материнских плат. С 2001 года и был введен этот стандарт.

Давайте рассмотрим, как устроен компьютерный блок питания ATX.

Расположение элементов на плате

Для начала взгляните на картинку, на ней подписаны все узлы блока питания, далее мы кратко рассмотрим их предназначение.

Чтобы вы поняли, о чем пойдет речь дальше, ознакомьтесь со структурной схемой боока питания.

А вот схема электрическая принципиальная, разбитая на блоки.

На входе блока питания стоит фильтр электромагнитных помех из дросселя и ёмкости (1 блок). В дешевых блоках питания его может не быть. Фильтр нужен для подавления помех в электропитающей сети возникших в результате работы импульсного источника питания.

Все импульсные блоки питания могут ухудшать параметры электропитающей сети, в ней появляются нежелательные помехи и гармоники, которые мешают работе радиопередающих устройств и прочего. Поэтому наличие входного фильтра крайне желательно, но товарищи из Китая так не считают, поэтому экономят на всём. Ниже вы видите блок питания без входного дросселя.

Дальше сетевое напряжение поступает на выпрямительный диодный мост, через предохранитель и терморезистор (NTC), последний нужен для зарядки фильтрующих конденсаторов. После диодного моста установлен еще один фильтр, обычно это пара больших электролитических конденсаторов, будьте внимательны, на их выводах присутствует большое напряжение. Даже если блок питания выключен из сети следует предварительно их разрядить резистором или лампой накаливания, прежде чем трогать руками плату.

После сглаживающего фильтра напряжение поступает на схему импульсного блока питания она сложная на первый взгляд, но в ней нет ничего лишнего. В первую очередь запитывается источник дежурного напряжения (2 блок), он может быть выполнен по автогенераторной схеме, а может быть и на ШИМ-контроллере. Обычно – схема импульсного преобразователя на одном транзисторе (однотактный преобразователь), на выходе, после трансформатора, устанавливают линейный преобразователь напряжения (КРЕНку).

Типовая схема с ШИМ-контроллером выглядит примерно так:

Вот увеличенная версия схемы каскада из приведенного примера. Транзистор стоит в автогенераторной схеме, частота работы которой зависит от трансформатора и конденсаторов в его обвязке, выходное напряжение от номинала стабилитрона (в нашем случае 9В) который играет роль обратной связи или порогового элемента который шунтирует базу транзистора при достижении определенного напряжения. Оно дополнительно стабилизируется до уровня 5В, линейным интегральным стабилизатором последовательного типа L7805.

Дежурное напряжение нужно не только для формирования сигнала включения (PS_ON), но и для питания ШИМ-контроллера (блок 3). Компьютерные блоки пиатния ATX чаще всего построены на TL494 микросхеме или её аналогах. Этот блок отвечает за управление силовыми транзисторами (4 блок), стабилизацию напряжения (с помощью обратной связи), защиту от КЗ. Вообще 494 – это культовая микросхема используется в импульсной технике очень часто, её можно встретить и в мощных блоках питания для светодиодных лент. Вот её распиновка.

На приведенном примере силовые транзисторы (2SC4242) из 4 блока включаются через «раскачку» выполненную на двух ключах (2SC945) и трансформаторе. Ключи могут быть любыми, как и остальные элементы обвязки – это зависит от конкретной схемы и производителя. Обе пары ключей нагружены на первичные обмотки соответствующих трансформаторов. Раскачка нужна, поскольку для управления биполярными транзисторами нужен приличный ток.

Последний каскад – выходные выпрямители и фильтры, там расположены отводы от обмоток трансформаторов, диодные сборки Шоттки, дроссель групповой фильтрации и сглаживающие конденсаторы. Компьютерный блок питания выдаёт целый ряд напряжений для функционирования узлов материнской платы, питания устройств ввода-вывода, питания HDD и оптических приводов: +3.3В, +5В, +12В, -12В, -5В. От выходной цепи запитан и охлаждающий кулер.

Диодные сборки представляют собой пару диодов соединенных в общей точки (общий катод или общий анод). Это быстродействующие диоды с малым падением напряжения.

Дополнительные функции

Продвинутые модели компьютерных блоков питания могут дополнительно оснащаться платой контроля оборотов кулера, которая подстраивает их под соответствующую температуру, когда вы нагружаете блок питания, кулер крутится быстрее. Такие модели более комфортны в использовании, поскольку создают меньше шума при малых нагрузках.

В дешевых источниках питания кулер подключен напрямую к линии 12В и работает на полную мощность постоянно, это усиливает его износ, в результате чего шум станет еще больше.

Если ваш блок питания имеет хороший запас по мощности, а материнская плата и комплектующие довольно скромные по потреблению – можно перепаять кулер на линию 5В или 7В припаяв его между проводами +12В и +5В. Плюс кулера к желтому проводу, а минус к красному. Это снизит уровень шума, но не стоит так делать, если блок питания нагружен полностью.

Еще более дорогие модели оснащены активным корректором коэффициента мощности, как уже было сказано, он нужен для уменьшения влияния источника питания на питающую сеть. Он формирует нужные напряжения на входных каскадах ИП, при этом сохраняя изначальную форму питающего напряжения. Достаточно сложное устройство и в пределах этой статьи подробнее рассказывать о нем не имеет смысла. Ряд эпюр отображает примерный смысл использования корректора.

Проверка работоспособности

К компьютеру ИП подключается через стандартизированный разъём, он универсален в большинстве блоков, за исключением специализированных источников питания, которые могут использовать ту же клеммную колодку, но с иной распиновкой, давайте рассмотрим стандартный разъём и назначение его выводов. У него 20 выводов, на современных материнских платах подключается дополнительных 4 вывода.

Кроме основного 20-24 контактного разъёма питания из блока выходят провода с колодками для подключения напряжения к жесткому диску, оптическому приводу SATA и MOLEX, дополнительное питание процессора, видеокарты, питание для флоппи-дисковода. Все их распиновки вы видите на картинке ниже.

Конструкция всех разъёмов таков, чтобы вы случайно не вставили его «вверх ногами», это приведет к выходу из строя оборудования. Главное, что стоит запомнить: красный провод – это 5В, Жёлтый – 12В, Оранжевый – 3.3В, Зеленый – PS_ON – 3. 5В, Фиолетовый – 5В, это основные которые приходится проверять до и после ремонта.

Помимо общей мощности блока питания большую роль играет мощность, а вернее ток каждой из линий, обычно они указываются на наклейке на корпусе блока. Эта информация станет очень кстати, если вы собрались запускать свой блок питания ATX без компьютера для питания других устройств.

При проверке блока желательно его отключить от материнской платы, это предотвратит превышение напряжений выше номинальных (если блок всё же не исправен). Но на холостом ходу запускать его не рекомендуют, это может привести к проблемам и поломке. Да и напряжения на холостом ходу могут быть в норме, но под нагрузкой значительно проседать.

В качественных блоках питания установлена защита, которая отключает схему при отклонении от нормальных напряжений, такие экземпляры вообще не включатся без нагрузки. Далее мы подробно рассмотрим, как включать блок питания без компьютера и какую можно повесить нагрузку.

Использование блока питания без компьютера

Если вы вставите вилку в розетку и включите тумблер на задней панели блока, напряжений на выводах не будет, но должно появиться напряжение на зеленом проводе (от 3 до 5В), и фиолетовом (5В). Это значит, что источник дежурного питания в норме, и можно пробовать запускать блок питания.

На самом деле всё достаточно просто, нужно замкнуть зеленый провод на землю (любой из черных проводов). Здесь всё зависит от того как вы будете использовать блок питания, если для проверки, то можно это сделать пинцетом или скрепкой. Если он будет включен постоянно или вы будете выключать его пол линии 220В, то скрепка, вставленная между зеленым и черным проводом рабочее решение.

Другой вариант – это установить кнопку с фиксацией или тумблер между этими же проводами.

Чтобы напряжения блока питания были в норме при его проверке нужно установить нагрузочный блок, можно его сделать из набора резисторов по такой схеме. Но обратите внимание на величину резисторов, по каждому из них будет протекать большой ток, по линии 3.3 вольта порядка 5 Ампер, по линии 5 вольт – 3 Ампера, по линии 12В – 0.8 Ампер, а это от 10 до 15Вт общей мощности по каждой линии.

Резисторы нужно подбирать соответствующие, но не всегда их можно найти в продаже, особенно в небольших городах, где малый выбор радиодеталей. В других вариантах схемы нагрузки, токи еще больше.

Читать еще:  С каким объемом памяти выбрать видеокарту?

Один из вариантов исполнения подобной схемы:

Другой вариант использовать лампы накаливания или галогеновые лампы, на 12В подойдут от автомобиля их можно использовать и на линиях с 3.3 и 5В, стоит только подобрать нужные мощности. Еще лучше найти автомобильные или мотоциклетные 6В лампы накаливания и подключить несколько штук параллельно. Сейчас продаются 12В светодиодные лампы большой мощности. Для 12В линии можно использовать светодиодные ленты.

Если вы планируете использовать компьютерный блок питания, например, для питания светодиодной ленты, будет лучше, если вы немного нагрузите линии 5В и 3.3В.

Заключение

Блоки питания ATX отлично подходят для питания радиолюбительских конструкций и как источник для домашней лаборатории. Они достаточно мощные (от 250, а современные от 350Вт), при этом можно найти на вторичном рынке за копейки, также подойдут и старые модели AT, для их запуска нужно лишь замкнуть два провода, которые раньше шли на кнопку системного блока, сигнала PS_On на них нет.

Если вы собрались ремонтировать или восстанавливать подобную технику, не забывайте о правилах безопасной работы с электричеством, о том, что на плате есть сетевое напряжение и конденсаторы могут оставаться заряженными долгое время.

Включайте неизвестные блоки питания через лампочку, чтобы не повредить проводку и дорожки печатной платы. При наличии базовых знаний электроники их можно переделать в мощное зарядное для автомобильных аккумуляторов или в лабораторный блок питания. Для этого изменяют цепи обратной связи, дорабатывают источник дежурного напряжения и цепи запуска блока.

Зачем нужен небольшой переключатель у кнопки питания компьютера, и почему его не стоит трогать

Иногда в магазинах компьютерной техники продаются блоки питания с маленьким дополнительным переключателем. Обычно он располагается рядом с главным выключателем и может находиться в двух положениях: 115 и 230 вольт. Неправильное переключение этих режимов может привести к печальным последствиям.

Как выглядит переключатель

Визуально переключатель выделяется на фоне других элементов блока питания. Обычно его красят в яркий цвет, чаще всего — красный. Принцип приведения переключателя в действие на разных блоках питания отличается. На некоторых его нужно провернуть, на других же он выполнен как привычный нам выключатель.

К счастью, не все блоки питания в России оснащены переключателями напряжения, ведь у нас нет сетей с напряжением в 115 В.

Назначение

У каждой страны есть свои стандарты сетевого напряжения. В Европе и СНГ — это 220 В, а в Северной Америке — 115 В. Иногда производители блоков питания хотят сделать свой продукт универсальным для продажи сразу на нескольких рынках. Поэтому они и встраивают в прибор такой переключатель напряжения. Часто это приводит к тому, что невнимательный пользователь случайно или специально выставляет неправильное напряжение, чтобы поэкспериментировать.

Как уже написано выше, норма напряжения в России — 220 В. Если вы просто подключите к сети неработающий прибор с напряжением в 115 В, не случится ничего плохого. Но вот если вы его включите — произойдет нечто нехорошее.

Что будет, если запустить компьютер при неправильном положении переключателя

Если это сделать, то блок питания сгорит. И это не всегда сопровождается «фейерверком». Часто бывает так, что детали не изменяются внешне. Что-то бабахнуло, компьютер не работает, а «внутренности» целы и невредимы. В таком случае выявить проблему можно только по запаху.

В БП стоят предохранители. Их задача — спасти ваш компьютер при подобной аварии, но не надейтесь на удачу. Если что-то хлопнуло, но блок питания работает, то это не означает, что все хорошо. Предохранители сделали свою работу, и теперь их нужно заменить в сервисном центре.

Если на вашем БП есть странная красная кнопка — не прикасайтесь к ней. В самом худшем случае может сгореть не только блок питания, но и материнская плата.

Нюансы подключения питания процессора

В последние годы 4-контактный разъем питания на материнских платах все чаще заменяется 8-контактным. И перед пользователем при сборке ПК встают вопросы: можно ли подключить в 8-контактный разъем питания процессора 4-контактный кабель питания? Чем опасно такое подключение? Можно ли удлинять кабель питания процессора?
Можно ли подключать 8-контактный кабель в 4-контактный разъем? Как быть, если на материнской плате присутствуют сразу и 8-контактный и 4-контактный разъемы? Давайте разберемся.

Немного теории

Чтобы понимать всю серьезность этих вопросов, нужно знать немного теории. В 90-е годы прошлого века процессорамвполне хватало общего разъема питания материнской платы. Питание процессоров в основном использовало линию с напряжением в пять вольт.

Но частоты процессоров и их энергопотребление быстро росли и, постепенно, им понадобилась отдельная линия питания на 12 вольт.

Особенно остро эта проблема возникла с выходом процессоров Pentium 4 и Athlon 64, система питания материнских плат которых стала использовать в основном напряжение 12 вольт. Блоки питания, поддерживающие эти процессоры и материнские платы, получили новый стандарт ATX12V и всем нам хорошо известный 4-контактный разъем питания.

Почти каждый блок питания тех лет получил наклейку Pentium 4 Ready или P4 power connection, говорящую о поддержке стандарта ATX12V и питания новых процессоров.

Если посмотреть спецификации 4-контактного разъема питания, то мы увидим, что он имеет два контакта для 12 вольт, каждый из которых выдерживает ток 8 А. И теоретически допустимая для него пропускаемая мощность тока составляет внушительные 192 ватта. Неудивительно, что этот разъем питания дожил до наших дней и до сих пор активно используется.

Казалось бы, 192 ватта — это очень высокий показатель и мало какие процессоры смогут превысить его без разгона с повышением напряжения. Так почему же этот разъем активно заменяется 8-контактным и используется сейчас лишь в бюджетных решениях?

Есть несколько причин для этого.

Первая причина — это серьезный нагрев кабелей и разъемов питания, а также дорожек на материнской плате при большой потребляемой мощности.

Вторая причина — необходимость учитывать КПД преобразователя питания на материнской плате, который обычно составляет 80%. То есть, достигнуть предела 4-контактного разъема питания сможет процессор потребляющий около 150 ватт.

Третья причина — вероятность того, что состояние 4-контактного разъема может оставлять желать лучшего. Особенно в том случае, если его многократно использовали. Также в случае использования недорогого блока питания, толщина проводов в нем может отличаться от предписанных стандартом 18 AWG, что может вызвать их сильный нагрев и даже расплавление.

В результате при использовании процессора, потребляющего мощность более 120 ватт, можно столкнуться с серьезным нагревом проводов и разъема питания процессора, что может вызвать подгорание и расплавление самого разъема.

По невнимательности неплотно вставленный кабель питания может привести к таким же печальным последствиям.

На практике проблемы с 4-контактным разъемом питания стали появляться у двухъядерных процессоров Pentium D, потреблявших 130 ватт уже в 2005 году.

Все эти проблемы потребовали решения, которым стал стандарт EPS12V, где вместо четырех контактов питания процессора стали использоваться восемь.

8-контактный разъем питания процессора сначала появился на серверных материнских платах, а потом добрался и до обычных, пользовательских. На данный момент это самый актуальный разъем питания процессора.
Разъем этот в основном делается разборным, но иногда бывает и цельным.

Теперь, когда вся серьезность вопроса подключения питания процессора нам понятна, давайте разберем стандартные ситуации, с которыми может столкнуться пользователь, собирающий компьютер.

На материнской плате 8-контактный разъем питания, а на блоке питания только 4-контактный

Это одна из самых распространенных ситуаций, с которыми сталкиваются пользователи. К счастью, 4-контактный разъем питания совместим с 8-контактным разъемом. И это вполне работоспособное решение. Однако важно учитывать то, какой процессор вы будете запитывать 4-контактным кабелем питания и будет ли он разгоняться.

Если у вас бюджетный или энергоэффективный процессор, чье потребление не превышает 95–110 ватт, можете спокойно запитывать его 4-контактным кабелем питания. Почему рекомендуются такие низкие показатели мощности процессора? Потому, что блок питания, не имеющий 8-контактного кабеля питания — это скорее всего бюджетное решение, где могли сэкономить также и на толщине проводов и на качестве разъемов.

Очень важный момент — будет ли разгоняться процессор на материнской плате, запитанной 4-контактным кабелем питания. Тут все очень индивидуально и зависит от типа процессора, напряжения его питания и частоты, на которую он будет разгоняться.
Например, Pentium G3258 легко уложится в 100 ватт потребления при приличном разгоне, а Ryzen 5 2600 может перевалить отметку в 120 ватт даже при случайной активации авторазгона в материнской плате.

Если вы занимаетесь разгоном, не экономьте на блоке питания.

На материнской плате 4-контактный разъем питания, а на блоке питания только 8-контактный неразборный разъем

И такой вариант подключения вполне работоспособен, разъем войдет одной половиной и будет работать. Главное — чтобы вокруг разъема питания на материнской плате не было мешающих элементов.

А вот здесь подключить не получится:

Ситуация, когда потребуется так подключать питание процессора, может возникнуть если, например, 4-контактный кабель питания поврежден и остался только 8-контактный.

4-контактный кабель питания не дотягивается до разъема, можно ли использовать переходник

Это нередкая ситуация при использовании старого или бюджетного блока питания в корпусе с его нижним расположением. Проблему может решить переходник, однако помните, что даже качественный переходник — это еще одно сопротивление и слабое место в питании. Однако, если у вас бюджетный, мало потребляющий процессор, использовать такой переходник можно.
В любом случае, проверьте температуру его проводов и разъема под нагрузкой.

Как подключать питание в материнскую плату с 8+4 пин или 8+8 пин разъемами питания

Все больше материнских плат Hi-End сегмента, ориентированных на разгон многоядерных процессоров, выпускаются с двойным питанием 8+4 пин или даже 8+8 пин. Это связано с постоянным увеличением количества ядер в процессорах, которые требуют соответствующего питания. На первый взгляд такое питание выглядит избыточным, но тесты показывают иное.
Например, система с 18-ядерным Core i9-10980XE, в разгоне до 4500 МГц потребляет в Prime95 c AVX инструкциями 569 ватт. Для таких мощностей даже питание 8+4 пин может оказаться недостаточным.

Читать еще:  Как узнать модель материнской платы компьютера

Если вы приобретаете систему с прожорливым многоядерным процессором, нельзя экономить ни на материнской плате, ни на блоке питания. Нужно заранее изучить, сколько будет потреблять ваш процессор. Не помешает скачать мануалы к интересующим вас материнским платам и посмотреть, что в них допустимо по питанию.

Например, у ASRock X570 Taichi производитель разрешает использовать 4-контактный кабель питания в 8-контактном гнезде.

Выводы

Подводя итог этого блога, хочется дать совет — не экономить на блоках питания и тщательно относиться к сборке компьютера и разъемам питания в частности.

Ведь ошибка, допущенная здесь, может лишить вас дорогостоящих комплектующих.

Включаем блок питания без компьютера

Практически во всех современных компьютерах установлены блоки питания ATX.

Бывают ситуации, когда необходимо запустить блок питания без компьютера и не важно находиться ли он в корпусе системника или нет.

Распиновка основных разъемов БП

Также нужно знать, что бывают устройства с основными разъемами на 20 и 24 pin (контакта), но особой роли это не играет, действия, описанные ниже будут идентично для обоих типов БП.

Но важно знать распиновку данных разъемов. На схеме ниже слева видна распиновка на 24 pin, на 20 пин справа.

Как видно из схемы основное напряжение, которое выдает устройство 3,3/5/12В.

Порядок включения

Для включения блока питания без системной платы нам понадобиться:

  1. Не большой провод, достаточно толстый, чтобы выдержать нагрузку (устройство может выдавать мощность от 250 до 600Вт, учтите это), но, и чтобы он свободно заходил в разъемы;
  2. Два контакта, к которым будет подключены два конца провода и между которыми будет выполнено замыкание.

Важно : Категорически запрещено, чтобы блок питания работал в холостую, поэтому обязательно подключите к устройству какой ни будь потребитель к примеру вентилятор или жесткий диск.

БП можно и не вынимать из системника если в этом есть необходимость, но за исключением одного потребителя, про который мы писали выше, все остальные провода должны быть отключены.

В ином случае устройство вынимается из корпуса системника и к нему подключается один из потребителей.

Для реализации нашей идеи в жизнь на основном разъеме необходимо найти два контакта – ноль и PS_ON. На 20 пиновом они расположены так.

На схеме PS_ON обозначен зеленым, а нули черным, их несколько, если вы заметили. Повторим схему еще раз.

Далее подключаем блок питания к сети и проводком замыкаем контакты PS_ON и НОЛЬ, как показано ниже.

Устройство должно запуститься.

Для удобства, если вы планируете часто включать БП, можно использовать кнопку, которая будет замыкать и размыкать цепь.

Теперь можно будет подключать к блоку питания любые потребители постоянного тока на 3,3/5/12В.

Надеемся мы помогли вам решить проблему включения блока питания без компьютера.

Технологии защиты в ATX-блоках питания.

Сигнал Power Good

Когда мы включаем блок питания, напряжения на выходе не сразу достигают нужного значения, а примерно через 0.02 секунды, и чтобы исключить подачу пониженного напряжения на компоненты ПК, существует специальный сигнал «power good», также иногда называемый «PWR_OK» или просто «PG», который подаётся, когда напряжения на выходах +12В, +5В и +3.3В достигают диапазона корректных значений. Для подачи этого сигнала выделена специальная линия на ATX разъёме питания, подключаемого к материнской плате (№8, серый провод).

Ещё одним потребителем этого сигнала является схема защиты от подачи пониженного напряжения (UVP) внутри БП , о которой ещё пойдёт речь – если она будет активна с момента включения на БП, то она просто не даст компьютеру включиться, сразу отключая БП, поскольку напряжения будут заведомо ниже номинальных. Поэтому эта схема включается только с подачей сигнала Power Good.

Этот сигнал подаётся схемой мониторинга или ШИМ-контроллером (широтно-импульсная модуляция, применяемая во всех современных импульсных БП, из-за чего они и получили своё название, английская аббревиатура – PWM, знакомая по современным кулерам – для управления их частотой вращения подаваемый на них ток модулируется подобным образом.)

Диаграмма подачи сигнала Power Good согласно спецификации ATX12V.
VAC — входящее переменное напряжение, PS_ON# — сигнал «power on», который подаётся при нажатии кнопки включения на системном блоке.»O/P» — сокращение для «operating point», т.е. рабочее значение. И PWR_OK — это и есть сигнал Power Good. T1 меньше чем 500 мс, T2 находится между 0.1 мс и 20 мс, T3 находится между 100 мс and 500 мс, T4 меньше или равно 10 мс, T5 больше или равно 16 мс и T6 больше или равно 1 мс.

Защита от подачи пониженного и повышенного напряжения (UVP/OVP)

Защита в обоих случаях реализована при помощи одной и той же схемы, мониторящей выходные напряжения +12В, +5В и 3.3В и отключающей БП в случае если одно из них окажется выше (OVP — Over Voltage Protection) или ниже (UVP — Under Voltage Protection) определённого значения, которое также называют «точкой срабатывания». Это основные типы защиты, которые в настоящее время присутствуют фактически во всех блоках питания, более того, стандарт ATX12V требует наличия OVP.

Некоторую проблему составляет то, что и OVP, и UVP обычно сконфигурированы так, что точки срабатывания находятся слишком далеко от номинального значения напряжения и в случае с OVP это является прямым соответствием стандарту ATX12V:

Т.е. можно сделать БП с точкой срабатывания OVP по +12В на 15.6В, или +5В на 7В и он всё ещё будет совместим со стандартом ATX12V.

Такой блок питания будет длительное время выдавать , допустим, 15В вместо 12В без срабатывания защиты, что может привести к выходу из строя компонентов ПК.

С другой стороны, стандарт ATX12V чётко оговаривает, что выходные напряжения не должны отклоняться более чем на 5% от номинального значения, но при этом OVP может быть конфигурирована производителем БП на срабатывание при отклонении в 30% по линиям +12В и +3.3В и в 40% — по линии +5В.

Производители выбирают значения точек срабатывания используя ту или иную микросхему мониторинга или ШИМ-контроллера, потому что значения этих точек жёстко заданы спецификациями той или иной конкретной микросхемы.

Как пример возьмём популярную микросхему мониторинга PS223, которая используется в некоторых блоках питания, которые до сих присутствуют на рынке. Эта микросхема имеет следующие точки срабатывания для режимов OVP и UVP:

Другие микросхемы предоставляют другой набор точек срабатывания.

И ещё раз напоминаем вам, насколько далеко от нормальных значений напряжения обычно сконфигурированы OVP и UVP. Для того, чтобы они сработали, блок питания должен оказаться в весьма сложной ситуации. На практике, дешёвые БП, не имеющие кроме OVP/UVP других типов защиты, выходят из строя раньше, чем срабатывает OVP/UVP.

Защита от перегрузки по току (OCP)

В случае с этой технологией (англоязычная аббревиатура OCP — Over Current Protection) есть один вопрос, который следовало бы рассмотреть более подробно. По международному стандарту IEC 60950-1 в компьютерном оборудовании ни по одному проводнику не должно передаваться более 240 Вольт-ампер, что в случае с постоянным током даёт 240 Ватт. Спецификация ATX12V включает в себя требование о защите от превышения по току во всех цепях. В случае с наиболее нагруженной цепью 12Вольт мы получаем максимально допустимый ток в 20Ампер. Естественно, такое ограничение не позволяет изготовить БП мощностью более 300Ватт, и для того, чтобы его обойти, выходную цепь +12В стали разбивать на две или более линий, каждая из которых имела собственную схему защиты от перегрузки по току. Соответственно, все выводы БП, имеющие +12В контакты, разбиваются на несколько групп по количеству линий, в некоторых случая на них даже наносится цветовая маркировка, чтобы адекватно распределять нагрузку по линиям.

Однако во многих дешёвых БП с заявленными двумя линиями +12В на практике используется только одна схема защиты по току, а все +12В провода внутри подключаются к одному выходу. Для того, чтобы реализовать адекватную работу такой схемы, защита от нагрузки по току срабатывает не при 20А , а при, например, 40А, и ограничение максимального тока по одному проводу достигается тем, что в реальной системе нагрузка в +12В всегда распределена по нескольким потребителям и ещё большему количеству проводов.

Более того, иногда разобраться, используется ли в данном конкретном БП отдельная защита по току для каждой линии +12В можно, только разобрав его и посмотрев на количество и подключение шунтов, используемых для измерения силы тока (в некоторых случаях количество шунтов может превышать количество линий, поскольку для измерения силы тока на одной линии могут использоваться несколько шунтов).

Различные типы шунтов для измерения силы тока.

Ещё одним интересным моментом является то, что в отличие от защиты от повышенного/пониженного напряжения допустимый уровень тока регулируется производителем БП, путём подпаивания резисторов того или иного номинала к выходам управляющей микросхемы. А на дешёвых БП, несмотря на требования стандарта ATX12V, эта защита может быть установлена только на линии +3.3В и +5В, либо отсутствовать вовсе.

Защита от перегрева (OTP)

Как следует из её названия (OTP — Over Temperature Protection), защита от перегрева выключает блок питания, если температура внутри его корпуса достигает определённого значения. Ей оснащены далеко не все блоки питания.

В блоках питания можно увидеть термистор, прикреплённый к радиатору (хотя в некоторых БП он может быть припаян прямо к печатной плате). Этот термистор соединён с цепью управления скоростью вращения вентилятора, он не используется для защиты от перегрева. В БП, оборудованных защитой от перегрева, обычно используется два термистора – один для управления вентилятором, другой, собственно для защиты от перегрева.

Защита от перегрузки (OPP/OLP)

В качестве англоязычного названия встречаются аббревиатуры OPP — Over Power Protection или OLP — Over Load Protection )Это опциональный вид защиты, реализуемый при помощи PWM-контроллера или микросхемы мониторинга, а на БП с активным PFC – контроллером PFC. В любом случае, мониторингу подвергается количество тока, который БП потребляет из электрической сети. Если его величина превосходит определённое значение, БП отключается.

Читать еще:  Недорогой компьютер для игр — сборка зима 2020

Защита от короткого замыкания (SCP)

Защита от короткого замыкания (SCP — Short Circuit Protection) – вероятно, самая старая из подобных технологий, потому что её очень легко реализовать при помощи пары транзисторов, не задействуя микросхему мониторинга. Эта защита обязательно присутствует в любом БП и отключает его в случае короткого замыкания в любой из выходных цепей, во избежание возможного пожара.

Работа без нагрузки (NLO)

Это не совсем «защита» (NLO — No Load Operation), а просто конструктивная особенность, позволяющая БП включаться и работать без нагрузки на его выходах.

СОБЕРИ САМ

Блоки питания: конструкция, форм-факторы и спецификации

Кнопка включения питания

Существует три основных типа кнопки Power, применявшихся в ПК. Вот как их можно определить:

  • Кнопка на передней панели корпуса, контролирующаяся через материнскую плату (БП стандарта ATX и более современные).
  • Кнопка питания на передней панели, связанная с сетью переменного тока (устаревшие БП AT/LPX).
  • Встроенная в блок питания кнопка, подключенная к сети переменного тока (устаревшие БП PC/XT/AT).

Форм-фактор ATX и более новые версии

Все блоки питания стандарта ATX, либо более поздних версий, используют 20- либо 24-жильные разъёмы для питания материнской платы, посредством которых обеспечивается сигнал PS_ON, который отвечает за включение питания. Данный дизайн предполагает, что питание подводится к материнской плате в standby-режиме, когда компьютер выключен, но кабель питания подключён к сети. Сигнал PS_ON поступает от блока питания к материнской плате через низковольтное соединение с постоянным током, связанное с клавишей Power на передней панели корпуса. В результате, вынесенный на переднюю панель переключатель физически не управляет доступом к сети переменного тока, как это встречается в блоках питания старых стандартов. Вместо этого блок питания работает или отключается в зависимости от статуса сигнала PS_ON, который проходит через основной разъём питания материнской платы. Иногда такой подход называют soft-режимом включения питания (soft-off switch), так как именно так называется данный режим в спецификации ACPI (Advanced Configuration Power Interface), предполагающей прохождение standby-сигнала через материнскую плату на выключенной системе.

Сигналом PS_ON можно управлять либо физически — нажимая кнопку Power на передней панели — либо электронным образом через соответствующие режимы, которые можно включить в BIOS материнской платы. PS_ON — активный низковольтный сигнал, который предполагает, что через коннекторы на блоке питания ток не поступает на материнскую плату (компьютер выключен), когда сигнал PS_ON имеет высокий уровень (равен или превышает 2.0 В).

Это исключает ток +5 VSB (Standby) по проводу pin 9 основного разъёма питания ATX, который поступает всякий раз, когда блок питания подсоединён к сети переменного тока. Блок питания поддерживает сигнал PS_ON на уровне +3.3 В либо +5 В. Данный ток поступает через цепь на материнской плате к кнопке Power на передней панели корпуса. Когда блок питания обнаруживает, что сигнал PS_ON падает до 0,8 В или более низкого напряжения, блок питания и сам компьютер включаются. Таким образом, вынесенная на переднюю панель кнопка Power в системах ATX или более поздних версий управляет лишь низковольтным постоянным током +5 В, что и отличает данные системы от более старых версий, наподобие AT/LPX, где кнопка питания отвечала непосредственно за подключение БП к сети переменного тока.

Ныне использующаяся кнопка включения питания на системах ATX обычно обеспечивает моментальное включение, будучи подключённой к материнской плате через тонкий двухжильный провод. При нажатии на кнопку Power заземляется проходящий через провод ток PS_ON, поступающий от основного 20/24-контактного разъёма на материнской плате, что служит сигналом для включения блока питания и системы.

Внимание! В системах ATX постоянный ток +5 VSB, поступающий через провод pin 9 на основном разъёме питания, всегда получает питание от БП, если блок питания подключён к сети переменного тока, в том числе когда компьютер выключен. В результате, ещё более важно отключать компьютер от сети, прежде чем приступать к работе по замене тех или иных компонентов ПК, чем при работе с более старыми системами, когда это может быть не столь принципиально.

Кнопка включения на системах ATX и более поздних версий, таким образом, может лишь вывести систему в режим «soft-off», при котором система выключена, но продолжает получать сигнал standby. Некоторые блоки питания ATX оснащены тумблером подключения к сети переменного тока, который находится непосредственно на блоке питания (на задней панели) и позволяет полностью отключить БП от сети. В этом случае, если тумблер установлен в положение OFF, система вообще не получает никакого тока точно так же, как если бы кабель питания был отключён от сети.

Кнопка Power на системах ATX устроена таким образом, что материнская плата управляет статусом блока питания . Если система обладает полной поддержкой ACPI, как только вы нажимаете кнопку питания, материнская плата сообщает операционной системе команду корректно завершить работу системы, прежде чем компьютер действительно будет выключен. Однако, если система не отвечает на ваши действия или работает неправильно, вы можете отказаться от цикла завершения работы системы, удерживая кнопку Power в течении четырёх секунд. В этом случае система будет отключена принудительно.

Кнопки питания в системах PC/XT/AT и LPX

Старые блоки питания были напрямую подсоединёны к сети переменного тока. Конструкция была проста, но поскольку блок питания устанавливался справа в задней части корпуса, вам требовалось тянуться, чтобы нажать кнопку включения. Кроме того, подключение к сети напрямую означало, что вы не можете удалённо управлять процессом включения компьютера без использования специальных приспособлений.

Начиная с конца 1980х, в системах с блоками питания LPX начала использоваться кнопка включения, вынесенная на переднюю панель. Эта кнопка по-прежнему отвечала за прямое подключение к сети переменного тока, единственная разница была в том, что она теперь была установлена не на самом блоке питания, а, как правило, находилась на передней панели. Кнопка подсоединялась к блоку питания через 4-контактный провод и разъём на одном из концов провода, выполненный в форме штырька, подключался непосредственно к соответствующему разъёму на блоке питания LPX. Кабель от блока питания до кнопки включения состоял из четырёх проводов, имеющих цветовую маркировку. Кроме того, иногда добавлялся пятый провод для заземления. Кабель, как правило, поставлялся уже вместе с кнопкой включения и имел хорошую изоляцию, чтобы предотвратить удар током.

Такой подход решил проблему с эргономикой: чтобы включить компьютер, вам теперь не требовалось тянуться. Но кнопка включения обеспечивала включение/выключение компьютера механическим способом и не предполагала автоматическое управление питанием компьютера без использования специального оборудования. Кроме того, поскольку высокое напряжение из сети переменного тока подводилось к кнопке по кабелю, проходящему через весь корпус, это приводило к возникновению потенциально опасной ситуации. Некоторые из проводов в любой момент времени были под напряжением, что создавала опасность для пользователя, который мог производить замену комплектующих на выключенном компьютере.

Внимание! Как минимум, два провода в кабеле, связывающем кнопку включения с блоком питания AT/LPX, постоянно находились под напряжением 120/240 В. Вы можете получить удар током, если дотронетесь до оголённых окончаний кабеля, подключённого к БП, даже если система выключена! По этой причине необходимо всегда отключать компьютер от сети, если вы подключаете или отсоединяете провод, который связывает кнопку Power с блоком питания.

Четыре или пять проводов кабеля имели следующие цветовые маркеры:

  • Коричневый и синий — провода с такой маркировкой всегда находились под высоким напряжением, даже если компьютер был выключен.
  • Чёрный и белый — эти провода пропускают переменный ток, когда кнопка Power нажата и блок питания работает.
  • Зелёный либо зелёный с жёлтой полосой — обеспечивают линию заземления. Они должны быть подсоединены к корпусу и отвечают за заземление БП.

На самой кнопке включения клеммы для проводов также обычно имеют цветовую кодировку. В ином случае вы обнаружите, что большинство кнопок имеют по две клеммы, направленные параллельно друг другу, а две расположены под углом. Если клеммы не имеют цветовой маркировки, то синий и коричневый провода подсоединяются к параллельным клеммам, а чёрный и белый — к клеммам, которые расположены под углом друг к другу. Если ни одна из клемм не расположена под углом, удостоверьтесь, что коричневый и синий провода подсоединены к наиболее близко расположенным клеммам на одной стороне тумблера, а чёрный и белый провода — к наиболее близко расположенным клеммам на другой стороне, как показано на следующим рисунке:

Внимание! Хотя данная цветовая кодировка и параллельное/угловое расположение клемм встречается на большинстве БП, она не является универсальной на 100%. Существуют блоки питания, в которых не используется подобная схема маркировки проводов и клемм. Можно с уверенностью сказать лишь то, что два провода будут находиться под опасным для жизни напряжением всё время, когда блок питания подключён к сети переменного тока. Независимо от того, что вы делаете, отсоедините кабель питания от сети, прежде чем приступать к манипуляциям с кнопкой питания. Убедитесь, что оголённые провода были закрыты с помощью изоляционной ленты, чтобы исключить любой контакт с ними при дальнейших манипуляциях внутри корпуса ПК.

Когда синий и коричневый провода подключены к одному набору клемм, а чёрный и белый — к другому, кнопка включения и блок питания будут работать должным образом. Если вы неправильно подсоединили провода, то есть риск получить выбитые пробки или даже сжечь тумблер вместе с розеткой на стене в результате короткого замыкания.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector