Як влаштований блок живлення комп’ютера
Привіт, шановні Новомосковсктелі!
Не так давно ми з вами почали знайомитися з пристроєм імпульсного блоку живлення комп'ютера. У першій частині статті ми розглянули його структурну схему. Давайте продовжимо знайомство і розглянемо
низьковольтні випрямлячі
Через ці канали споживається практично вся потужність. віддається блоком.
Обмотки трансформатора мають висновок від середньої точки. Використовується двонапівперіодна схема випрямлення з двома діодами.
Вона називається так тому, що використовуються обидва напівперіоду змінної напруги.
До речі, бруківка схема, яка використовується в високовольтному випрямлячі, теж двонапівперіодна.
Вони відрізняються від звичайних тим, що на них падає меншу напругу. За цим диодам можуть проходити струми більше десятка ампер.
Тому що розсіюється на них потужність зменшується значно.
Пара діодів Шотткі міститься звичайно в загальний трехвиводной корпус із загальним анодом або загальним катодом. Ця збірка діодів встановлюється на загальний радіатор.
У уважного Новомосковсктеля може виникнути питання. А чому це високовольтний випрямляч складається з чотирьох діодів, а низьковольтний - з двох?
Почнемо з того, що високовольтний випрямляч неможливо зробити з двох діодів, так як вхідна змінна напруга подається не через трансформатор, а безпосередньо. А ось з низьковольтних можливі варіанти.
Можна було б і тут використовувати бруківку схему з чотирьох діодів. Але в цьому випадку послідовно з навантаженням були б включені два діода (а не один як в двухдіодной схемою). На другому діоді були б додаткові втрати, що зменшило б вихідну напругу.
Крім того, на другому діоді б розсіювалися досить значна потужність. що вимагало б посилення охолодження (більш громіздкого радіатора і вентилятора з більшою продуктивністю).
У нас же блок живлення, а не опалювальний радіатор: yes:
Недолік такої схеми - наявність двох (а не однієї) вторинних обмоток трансформатора в кожному каналі. Але з цим доводиться миритися.
низьковольтні фільтри
Застосовуються дроселі на феритових сердечниках, що володіють індуктивністю і електролітичні конденсатори.
Їх також можна розглядати як фільтри нижніх частот, які виділяють з пульсуючого напруги постійну складову.
Слід зазначити, що повністю придушити високочастотні перешкоди неможливо, їх рівень зводять до якоїсь невеликої допустимій величині. У якісних живлять блоках використовують конденсатори з низьким ESR (еквівалентним послідовним опором).
Чим нижче ESR, тим менше буде грітися конденсатор. Для зменшення ESR встановлюють кілька конденсаторів паралельно (а не один з великою ємністю). Та ж ідеологія використовується в материнських платах комп'ютерів, де можна побачити лінійку конденсаторів біля процесора.
Це призводить до погіршення фільтруючих властивостей (збільшення пульсацій вихідної напруги).
Це загрожує перегрівом імпульсного стабілізатора (яке живить ядро процесора) на материнській платі і зменшенням надійності роботи. Такі блоки «шедеври схемотехніки» легко відрізнити за вагою.
Якісні блоки живлення не повинні важити менше 1,5 - 2 кг. «Полегшені» блоки краще не використовувати.
Стабілізація вихідних напруг
Разом з контролером і ланцюгами зворотного зв'язку він сприяє стабілізації цих вихідних напруг.
Нагадаємо, що вихідні напруги повинні знаходитися в межах +/- 5% від номінального значення.
При збільшенні вихідного струму (і, отже, і споживаної навантаженням потужності) контролер збільшує ширину імпульсів, які відкривають ключі інвертора. При цьому збільшується потужність, що надходить в первинну обмотку основного трансформатора.
З вторинних обмоток також знімається більша потужність. Проблема в тому, що збільшення струму може відбуватися тільки по одному з каналів. У відповідь на збільшення струму контролер збільшує ширину імпульсів, прагнучи підтримати напругу в цьому каналі.
Але при цьому збільшуються і напруги в інших каналах. При використанні дроселя групової стабілізації збільшення струму водному з каналів збільшує магнітний потік в сердечнику. При цьому наводиться напруга в обмотках і інших каналів (сердечник ж загальний!), Яке віднімається з основного.
Насправді справа йде складніше, застосовуються і інші схемні напруги, зокрема резистивний дільник в каналах +5 і +12 В. Для стабілізації напруги +3,3 В можуть застосовувати так званий магнітний підсилювач - окремий дросель на ферритовом осерді, що працює в режимі насичення.
Охолодження блоку живлення
Використовуючи сигнал температурного датчика, він змінює напругу на обмотках вентилятора. Якщо температура всередині блоку живлення підвищилася, контролер піднімає напругу на вентиляторі, збільшуючи обороти. Якщо вона зменшилася - зменшує.
Датчик можуть встановлювати на радіаторі, де встановлені низьковольтні випрямні діоди. Однак така схема досить інерційна. У більш досконалих моделях контролер відстежує споживану потужність. Як тільки вона збільшилася, він відразу піднімає обороти вентилятора, працюючи на випередження.
Блок живлення містить в собі ланцюга захисту. З їх допомогою при аварійному збільшенні споживаної потужності або короткому замиканні висновків контролер зупиняє інвертор, оберігаючи силові елементи від виходу з ладу. У дешевих моделях ці ланцюги або сильно спрощені, або взагалі відсутні. Це природно, знижує надійність блоку живлення в цілому.
На закінчення скажемо, що не рекомендується включати блок живлення без навантаження. По-перше, ланцюги захисту можуть повідомити контролеру про відсутність навантаження, і він не запустить інвертор. По-друге, найдешевші моделі можуть просто вийти з ладу. Теплове навантаження має бути величину хоча б 10% від максимальної потужності блоку.
З вами був Віктор Геронда.
До нових зустрічей!