Види електричних схем блоку живлення комп’ютера
Робота комп'ютера неможлива без блоку живлення. Тому варто поставитися серйозно до вибору. Адже від стабільної та надійної роботи БП залежатиме працездатність самого комп'ютера.
Що це таке
Головним завданням блоку живлення є перетворення змінного струму та подальше формування необхідної напруги для нормальної роботи всіх комплектуючих ПК.
Напруга, потрібна для роботи комплектуючих:
Крім цих заявлених величин існує і додаткова величина:
БП виконує роль гальванічної розв'язки між електричним струмом з розетки та комплектуючими споживаючими струмами. Простий приклад, якщо стався витік струму і людина торкнулася корпусу системного блоку його вдарило б струмом, але завдяки блоку живлення цього не відбувається. Часто використовуються джерела живлення формату ATX.
Огляд схем джерел живлення
Головною частиною структурної схеми ІП формату ATX є напівмостовий перетворювач. Робота перетворювачів цього полягає у використанні двотактного режиму.
Стабілізація вихідних параметрів ІП здійснюється застосуванням широтно-імпульсної модуляції (ШІМ-контролер) сигналів, що управляють.
В імпульсних джерелах живлення часто використовується мікросхема ШІМ-контролера TL494, яка має ряд позитивних властивостей:
прийнятні робочі властивості мікросхеми. Це – малий пусковий струм, швидкодія;
наявність універсальних внутрішніх елементів захисту;
Простий імпульсний БП
Принцип роботи звичайногоімпульсногоБП можна побачити на фото.
Перший блок виконує зміну змінного струму постійний. Перетворювач виконаний у вигляді діодного мосту,який перетворює напругу, і конденсатора, що згладжує коливання.
Крім цих елементів можуть бути ще додаткові комплектуючі: фільтр напруги і термістори. Але, через дорожнечу, ці комплектуючі можуть бути відсутніми.
Генератор створює імпульси з певною частотою, що живлять обмотку трансформатора. Трансформатор виконує головну роботу в БП, це – гальванічна розв'язка та перетворення струму до потрібних величин.
Далі змінна напруга, що генерується трансформатором, йде наступний блок. Цей блок з діодів, що вирівнюють напругу, та фільтра пульсацій. Фільтр складається з групи конденсаторів та дроселя.
Відео: Принцип роботи ШІМ контролера БП
АТХ без корекції коефіцієнта
Простий імпульсний БП хоч і робочий пристрій, але на практиці використовувати його незручно. Багато його параметрів на виході «плавають», у тому числі і напруга. Всі ці показники змінюються через нестабільну напругу, температуру та завантаженість виходу перетворювача.
Але якщо здійснювати управління цими показниками за допомогою контролера, який буде виконувати роль стабілізатора та додаткові функції, то схема буде цілком придатною для застосування.
Структурна схема БП з використанням контролера широтно-імпульсної модуляції проста і представляє генератор імпульсів на ШІМ-контролері.
ШИМ-контролер регулює амплітуду зміни сигналів, що проходять через фільтр низьких частот (ФНЧ). Головною перевагою є високі показники ККД підсилювачів потужності та широкі можливості використання.
АТХ з корекцією коефіцієнта потужності
У нових джерелах живлення для ПК з'являється додатковий блок – коректор коефіцієнта потужності(ККМ). ККМ прибирає похибки мостового випрямляча змінного струму, що з'являються, і підвищує коефіцієнт потужності (КМ).
Тому виробниками активно виготовляються БП із обов'язковою корекцією КМ. Це означає, що ІП на комп'ютері працюватиме в діапазоні від 300Вт і більше.
У цих БП використовують спеціальний дросель з індуктивністю вище, ніж на вході. Такий ІП називають PFC чи пасивним ККМ. Має значну вагу через додаткове використання конденсаторів на виході випрямляча.
З недоліків можна виділити невисоку надійність ІП та некоректну роботу з ДБЖ під час перемикання режиму роботи «батарея/мережа».
Це пов'язано з невеликою ємністю фільтра напруги мережі і в момент падіння напруги підвищується струм ККМ, і в цей момент включається захист від короткого замикання.
На двоканальному ШІМ-контролері
Часто використовують у сучасних джерелах живлення для комп'ютера двоканальні ШІМ-контролери. Єдина мікросхема здатна виконувати роль перетворювача та коректора КМ, що скорочує загальну кількість елементів у схемі БП.
У наведеній схемі перша частина виконує формування стабілізованої напруги +38В, а друга частина є перетворювачем, який формує стабілізовану напругу +12В.
Схема підключення блока живлення комп'ютера
Для підключення блока живлення до комп'ютера слід виконати ряд послідовних дій:
встановити БП у системний блок. Всі ці дії потрібно виконувати акуратно, щоб не зачепити інші комплектуючі;
закріпити БП до задньої панелі системного блоку спеціальними гвинтами;
Конструктивні особливості
Для підключення комплектуючихперсонального комп'ютера на БП передбачено різні роз'єми. На задній частині розташований роз'єм під мережевий кабель і кнопка вимикача.
Крім цього може бути ще на задній стінці БП і роз'єм для підключення монітора.
У різних моделях можуть бути й інші роз'єми:
кнопки зміни режиму роботи вентилятора;
перемикач вхідної напруги;
USB-порти вбудовані в БП.
У сучасних джерелах живлення для ПК рідше встановлюють вентилятор на задній стінці, який витягав гаряче повітря із БП. На заміну цього рішення почали використовувати вентилятор на верхній стінці, який був більшим і працював тихіше.
На деяких моделях можна зустріти відразу два вентилятори. Зі стінки, яка знаходиться всередині системного блоку, виходить провід зі спеціальним роз'ємом для подачі струму на материнську плату. На фото вказані можливі роз'єми підключення та позначення контактів.
Кожен колір дроту подає певну напругу:
помаранчевий - +3,3 В;
У різних виробників можуть змінюватися значення цих кольорів проводів.
Також є роз'єм для подачі струму комплектуючим комп'ютера.
Параметри та характеристики
ПК персонального комп'ютера має багато параметрів, які можуть не вказуватися в документації. На бічній етикетці вказуються кілька параметрів – це напруга та потужність.
Потужність – основний показник
Ця інформація пишеться на етикетці великим шрифтом. Показник потужності БП вказує на загальну кількість електроенергії, доступної для внутрішніх комплектуючих.
Здавалося б, вибрати БП з необхідною потужністю буде достатнім підсумувати споживаніпоказники комплектуючими та вибрати БП з невеликим запасом. Тому великої різниці між 200w і 250w не буде суттєвою.
Але насправді ситуація виглядає складніше, тому що напруга, що видається, може бути різною — +12В, -12В та іншим. Кожна лінія напруги споживає певну потужність. Але в БП розташований один трансформатор, який генерує всі напруги, що використовуються ПК. У поодиноких випадках може бути розміщено два трансформатори. Це дорогий варіант і використовується як джерело на серверах.
У найпростіших БП використовується 1 трансформатор. Через це потужність на лініях напруги може змінюватися, збільшуватися при малому навантаженні на інших лініях і навпаки зменшуватися.
Робоча напруга
При виборі БП слід звернути увагу на максимальні значення робочої напруги, а також діапазон вхідної напруги, він повинен бути від 110В до 220В.
Правда більшість користувачів на це не звертають своєї уваги і вибираючи БП з показниками від 220В до 240В ризикують до появи частих відключень ПК.
Такий БП вимикатиметься при падінні напруги, яка не рідкість для наших електромереж. Перевищення заявлених показників призведе до вимкнення ПК, спрацює захист. Щоб включити назад БП, доведеться відключити його від мережі і почекати хвилину.
Поради щодо вибору джерела
Перед тим, як вибрати для купівлі БП, слід звернути увагу на споживану потужність внутрішніми компонентами ПК.
Також слід ознайомитися з відгуками покупців та оглядами фахівців про обрану модель, і компанії-виробника. Найкращі параметри, на які слід звернути увагу, це: потужність, тиха робота, якість та відповідність написаним характеристикам наетикетці.
Заощаджувати при цьому не слід, адже від роботи БП залежатиме робота всього ПК. Тому що якісніше і надійніше джерело, то довше прослужить комп'ютер. Користувач може бути впевнений, що зробив правильний вибір і не переймається раптовими вимкненнями свого ПК.