Напряжения на блоке питания компьютера: Всё о компьютерном блоке питания

Содержание

Всё о компьютерном блоке питания

Компьютерный блок питания — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электроэнергией постоянного тока путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.

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.

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.

Ранее ЭлектроВести писали, что глава Tesla подтвердил, что после внедрения полного автопилота Tesla больше не будет считаться автомобилем. Это будет прибыльный бизнес роботакси, так что стоить электрокары будут в несколько раз дороже «обычных» машин. Вероятно, индивидуальным покупателям их и вовсе продавать не будут.

По материалам: electrik.info.

Напряжение с блока питания компьютера, как взять 12 вольт.

В современном мире существует множество различных устройств, требующих подключения к электросети. Для некоторых из них требуется определенный блок питания. Напряжение и сила тока играют важную роль в функционировании любого электроприбора. В сегодняшней статье я хочу рассказать о том, как взять напряжение с блока питания компьютера и каким образом можно получить 12 Вольт.


Что вы узнаете


Какое напряжение с блока питания компьютера можно получить

Вы, наверное, сами прекрасно понимаете, что системный блок ПК – это комплекс устройств позволяющих системе работать. Каждое из них требует подключения к электрической сети. Но вот для определенного оборудования оно может быть разным. Допустим, большинство вентиляторов работают от 5 Вольт при силе тока в 0.1 Ампер. Для других устройств требуются другие значения. Именно для обеспечения работы всех комплектующих имеется блок питания компьютера. Он преобразует напряжение и обеспечивает каждое изделие необходимым током. Если мы рассмотрим БП компьютера, то увидим, что в нем имеется огромное количество проводов и портов для подключения. Они имеют свои цвета, и это не просто так. На боковой или задней стенке корпуса блока питания имеется табличка, на которой указана вся необходимая информация.

Разбираемся с маркировкой

Взгляните на картинку. Там указано, что оранжевый провод (orange) имеет исходящее напряжение в +3.3V, желтый (yellow) — +12V, красный (red) — +5V и так далее. Кроме этого, есть пометка о силе тока. Черный провод в большинстве случаев является общим (минусом или «земля»). Исходя из полученной информации, можно понять, что получить нужное напряжение с блока питания, даже работающего, совсем не сложно.

Учитывайте, что блок питания запускается замыканием проводов GND (минус) и PWR SW. Работает до тех пор, пока данные цепи замкнуты! То есть, разъемы будут работать только тогда, когда блок питания подаст напряжение.

Для чего может понадобиться напряжение с блока питания компьютера

Вы спросите, а зачем вообще это нужно? Расскажу на своем опыте. Мне в руки попался монитор, работающий от 12 Вольт, однако кабеля подключения к электросети у меня не было. Имеющиеся блочки от других устройств не подходили по силе тока или по напряжению. Монитор нужно было проверить в течение дня, а отправиться на поиски нужного зарядного, не было ни времени, ни желания. Взяв 12 Вольт с желтого провода на молексе БК питания компьютера, мне удалось включить монитор. Оказалось, что это вполне удобно. Не нужно искать лишнюю розетку, а сам экран запускается вместе с системным блоком. Спустя год у меня все так и работает.


Существует еще целый ряд возможностей, которые дает напряжение с блока питания компьютера.
  • Многие мастера из БП ПК делают блок питания для шуруповерта и других электроинструментов.
  • Существует возможность переделать блок питания ПК под автомобильное зарядное для аккумуляторов.
  • Вы всегда можете зарядить любое устройство, выбрав нужное напряжение. Согласитесь, ведь часто бывает так, что оригинальные блоки выходят из строя в самый неподходящий момент.
  • Можно запитать диодную ленту или любой другой осветительный прибор, требующий небольшое напряжение.

Как взять 12 вольт с блока питания компьютера

Как вы уже поняли, взять напряжение с блока питания компьютера достаточно просто. Вам необходимо лишь подключить устройство к желтому проводу (плюс) и черному (минус). Только будьте внимательны и не перепутайте полярность, иначе ваше устройство, скорее всего, вы

Как проверить блок питания | Блоки питания компьютера | Блог

Блок питания перед установкой в компьютер желательно проверить, особенно, если вы покупаете бывший в употреблении БП. Да и новые БП, несмотря на проверку на производстве частенько бывают неисправны. Куда смотреть, чем делать замеры и где, какие отклонения напряжений допустимы для источника питания? В этом тексте мы попытаемся ответить на данные вопросы.

Что необходимо для проверки блока питания

Будем рассматривать две ситуации. В первом случае у нас имеется только сам блок питания, во втором имеется возможность установить его в тестовую систему — готовый компьютер. Для измерения напряжений нам нужен мультиметр. Можно взять недорогой вариант, но лучше все же потратиться, так как измерения будут точнее. Софтовые измерения напряжений в большинстве случаев очень неточны и программами типа HWMonitor или AIDA64 делать замеры — совершенно бесполезное занятие. 

Показания мультиметра RGK DM40: 12В — 12,43 В; 5 В — 5,108 В; 3,3 В — 3,305 В.

Даже у самой простой модели мультиметра при измерении постоянного напряжения отклонения от реальных значений будут невелики, и в отличие от софтовых показаний дадут почти реальную картину характера стабилизации напряжений в БП.

Проверяем БП без подключения к компьютеру

Прежде всего нужно провести внешний осмотр на предмет повреждений как самого корпуса БП, так и кабелей. При включенном в сеть БП и правильном положении выключателя на задней панели блока (вкл.), у нас на 24-контактом разъеме должно появиться дежурное напряжение 5 В. Допустимое отклонение от номинального значения ± 5 %, то есть от 4,75 В до 5,25 В.

Дежурное напряжение подается на материнскую плату и позволяет ее логике давать сигнал к включению блока питания. То есть, когда мы нажимаем кнопку на системном блоке, то подаем сигнал материнской плате, а уже она сигнализирует БП, что неплохо бы запуститься. Измерить его можно тут:

Если его нет, проверьте исправность кабеля питания, наличие напряжения в сети и положение выключателя на задней панели блока. Все правильно, а напряжения нет? Еще раз проверьте, на нужном ли контакте вы проводите измерения, и если все сделано верно, а напряжения нет, скорее всего БП неисправен. Выход из строя дежурного источника питания не такая редкая причина поломки.

Если дежурное напряжение есть, как на картинке выше, то запустить блок питания можно, замкнув два контакта на колодке 24-контактного разъема. В данном случае нам нужен PS_ON и любой земляной контакт. Удобно это делать обычной канцелярской скрепкой, если согнуть ее нужным образом, но подойдет и любой кусок проволоки.

Операцию эту надо делать аккуратно. Хотя при незапущенном, но включенном блоке напряжение у нас есть только на паре контактов — дежурный источник напряжения и PS_ON, и если вы их куда-нибудь не туда замкнете, ничего страшного не произойдет. У современных БП защита от кроткого замыкания на дежурном источнике питания, как правило, имеется.

БП должен запуститься, а вентилятор завертеться, если он вообще работает на низких нагрузках, то есть БП у вас не с полупассивным охлаждением. Теперь можно замерить основные напряжения. Их три: 3,3 В; 5 В и 12 В. Есть еще напряжение -12 В, но его можно не учитывать. В современных системах оно не нужно. Прежде всего — где измерять. Самые доступные разъемы в данном случае — это четырехконтактные Molex. 

Раньше во всех БП АТХ провода были определенного цвета для каждого напряжения, и об этом на пару страниц были разъясниения в Power Supply Design Guide, но в последнее время модным стали черные провода. Да, выглядят они определенно эстетичнее, но ориентироваться, где какое напряжение на разъеме стало труднее. Поэтому для вас сделал пару картинок с распиновкой. Ориентироваться где какая сторона у разъема удобно по защелке.

Разъем для дополнительного питания видеокарт.

Разъем для питания процессора.

Напряжение 3,3 В есть только на 24-контактном разъеме.

Допуски основных напряжений ± 5 % от номинала. 

Замеряем все напряжения, и если они в допустимых пределах, блок питания можно считать условно исправным. Почему условно? Полную информацию о его состоянии можно получить только тестированием под нагрузкой.

Проверка БП в составе системного блока

Если вы купили б/у блок, то лучше его сначала проверить вышеописанным методом, а потом устанавливать в компьютер. Далее просто запускаем бенчмарки, нагружающие одновременно основные потребители, видеокарту, процессор и повторяем измерения. 

Измерять при нагрузке лучше всего именно на самом нагружаемом разъеме. То есть, 12 В на разъеме для питания процессора и видеокарты. Для остальных напряжений это не так важно, ибо токи там небольшие. Потому что по проводам, идущим к этим разъемам, протекает ток, и чем он больше, тем больше падение напряжения на проводах.

Замеренное на неподключенном ни к чему разъеме напряжение будет отличаться от напряжения на разъеме видеокарты, например. А нас интересует, сколько именно приходит к потребителю, а не сколько на выходе внутри самого блока питания.

Как измерить напряжение на разъеме, подключенном к материнской плате или видиокарте? Можно использовать такой метод: в нужный контакт разъема со стороны проводов аккуратно (!) втыкаем тонкую иглу, и уже к ней подключаемся щупом мультиметра.

В данном случае на фото вместо иглы использован вывод резистора МЛТ.

Естественно, нагрузить на максимум БП с помощью компьютера, скорее всего, не удастся. Если вы не ставите 300 Вт блок на систему с GeForce RTX 3080. Чтобы нагрузить блок питания на максимум, потребуется специальное оборудование. Существуют специальные нагрузки для проверки компьютерных блоков питания, а есть универсальные электронные нагрузки. 

Впрочем, все это достаточно дорого. Специализированный стенд стоит как неплохая б/у иномарка. Если вы не хотите заниматься тестированием блоков, то тратить такие деньги бессмысленно.

Проверка на короткое замыкание

Согласно Power Supply Design Guide, короткое замыкание на выходе определяется как любое выходное сопротивление менее 0,1 Ом. Источник питания должен выдерживать длительное короткое замыкание на выходе без повреждения компонентов, дорожек на печатной плате и разъемов. Когда короткое замыкание устранено, питание должно восстановиться автоматически или повторным замыканием PS_ON на землю.

Большого смысла проверять наличие и работу системы защиты от короткого замыкания нет. Сегодня она имеется во всех современных блоках питания. Единственное исключение — самые бюджетные БП. В них могут сэкономить на защите низковольтных линий. Для 3,3 В это не так страшно. У нас нет доступных разъемов с таким напряжением, оно присутствует только на 24-контактном разъеме, и проблемы могут быть только при повреждении изоляции проводов 3,3 В, что бывает крайне редко.

А вот 5 В линия есть и на разъемах Molex, и SATA. Проверить работу защиты от КЗ можно тонкой проволочкой. Тонкой, потому что если защиты нет, или время ее срабатывания велико, пусть сгорит лучше эта проволочка, нежели провода БП или что-нибудь на плате. При этом ее желательно держать не пальцами. Плавящийся металл это не самое приятное, что можно пощупать 🙂

Также существует множество тестеров блоков питания компьютеров. Если вы остро нуждаетесь в тестировании блока питания ПК, мы можем предложить это удивительное устройство для тестирования блока питания ПК —

Определение проблем, вызванных отказом блока питания

Отказ БП может доставить массу проблем.Сильно поврежденный блок питания вообще не сможет загрузить компьютер. Поврежденные контакты могут подавать избыточное напряжение на компоненты, что может привести к их повреждению или даже сгоранию.

Охлаждающие вентиляторы, связанные с блоком питания, могут перестать эффективно охлаждаться, что может повысить температуру процессора до опасного уровня. Незначительные проблемы, связанные с блоком питания: синие экраны смерти (BSoD), частые сбои компьютера, сбой хранилища, невозможность запуска приложений, ошибки чтения жесткого диска и другие распространенные проблемы.Если эти проблемы возникают часто, лучше сначала проверить источник питания. Мы также можем использовать 3 приложения для вечеринок rd , такие как SpeedFan, которые проверяют, правильно ли работают вентиляторы или другое оборудование. Если вы обнаружите, что блок питания вашего ПК поврежден после выполнения теста psu pc, вам необходимо получить лучший источник питания для безопасности вашего ПК. Мы нашли для вас хороший блок питания atx мощностью 1000 Вт. Взгляните на это —

Заключение

Итак, вам было так сложно тестировать блок питания? В этой статье мы кратко обсудили несколько простых способов проверки блока питания компьютера.Поврежденные блоки питания могут нанести серьезный ущерб вашему компьютеру, если их игнорировать. Поэтому лучше всего при первых признаках неисправности проверить, правильно ли это работает, чтобы вы могли определить проблему, минимизировать ущерб и стоимость их устранения. Теперь мы надеемся, что вы знаете все о том, как тестировать блок питания ПК, и все, где находится тест psu.

Сколько напряжения требуется для компьютера

Вы когда-нибудь задумывались, что на самом деле происходит внутри блока питания вашего компьютера? Блок питания — самый важный компонент, когда дело доходит до работы компьютера.Без блока питания компьютер представляет собой просто случайную коробку, полную металлических и пластиковых компонентов. С момента появления первого компьютера источник питания использовался для питания всех электронных устройств внутри него.

И хотите верьте, хотите нет, но за этим нет никакого волшебства. Напряжение переменного тока (AC) потребляется источником питания от источника электроэнергии и преобразуется в напряжение постоянного тока (DC). Питание компьютера обеспечивается несколькими компонентами: конденсаторами, катушками, вентилятором для охлаждения всего устройства и электронной платой, регулирующей ток.Помимо этого, к плате необходимо подвести несколько кабелей с наборами проводов различимых цветов. Эти провода передают разные напряжения на другие подключенные к нему устройства, а также на материнскую плату.

Сегодня несколько цепей безопасности оснащены современными источниками питания, которые непрерывно контролируют протекающий ток. При обнаружении экстремального состояния, которое может превысить его выходную мощность, источник питания предотвратит дальнейшее повреждение материнской платы и самого себя, отключившись.

Компьютеры и напряжения

Блок питания персонального компьютера представляет собой металлический ящик, который обычно можно найти в углу корпуса. Обычно он виден на задней панели многих систем, поскольку в нем есть охлаждающий вентилятор и розетка для шнура питания. Для работы компьютера требуются три типа постоянного напряжения. 12 В (В) используются для питания материнской платы и видеокарт нового поколения, 3,3 В используется для процессора, а 5 В используется для шасси и портов USB или вентилятора ЦП.В источниках питания используется технология переключателя для преобразования переменного тока в более низкий постоянный ток.

Преобразованная электроэнергия передается по выделенным кабелям от электронной платы в источнике питания для питания устройств, находящихся внутри компьютера. С помощью этих компонентов переменное напряжение преобразуется в чистый постоянный ток. Расположенные внутри конденсаторы выполняют почти половину работы, которую выполняет блок питания. Эти конденсаторы отвечают за регулирование чистых и плавных токов в ценных компьютерных схемах.

Вы должны быть предупреждены, что даже если ваш компьютер был отключен от сети, все еще существует вероятность присутствия электричества внутри вашего блока питания. Это применимо даже через несколько дней после того, как вы вытащили вилку из розетки. Это работа конденсаторов: для хранения энергии, которую можно использовать для обеспечения непрерывного рабочего процесса.

Основные характеристики блока питания указаны в ваттах. Ватт — это произведение силы тока в амперах или амперах и напряжения в вольтах. Если ваш опыт работы с ПК немного устарел, вы можете вспомнить, что на исходных ПК были большие и красные переключатели, и они были относительно тяжелыми.Эти переключатели управляли напряжением 120 В, подаваемым на источник питания.

Сегодня небольшая кнопка включает питание, а затем параметр меню используется для выключения машины. Стандартные блоки питания смогли получить это обновление несколько лет назад. Блок питания может получить сигнал от операционной системы о необходимости выключения. 5-вольтовый сигнал посылается кнопкой на источник питания, сообщая ему, когда его включить. В блоке питания содержится цепь, которая подает напряжение 5 В, называемое «резервным напряжением», которое позволяет кнопке работать, даже когда она официально выключена.’

До 1980-х годов блоки питания были громоздкими и тяжелыми. Огромные конденсаторы (большие банки с газировкой), большие и тяжелые трансформаторы использовались для преобразования линейного напряжения 120 В и 60 Гц (Гц) в 5 В и 12 В постоянного тока. Сегодня используемые импульсные источники питания намного легче и меньше и могут преобразовывать 60 Гц в более высокую частоту, что означает большее количество циклов в секунду. Кроме того, небольшой и легкий трансформатор, расположенный в источнике питания, позволяет преобразованием выполнять понижение напряжения с 110 В (или 220 в зависимости от региона) до напряжения, необходимого для компонента компьютера.

Цветовое обозначение провода

Вы знаете цветовую кодировку блоков питания? Вы обязательно увидите множество цветных наборов кабелей, выходящих наружу с разными разъемами или розетками и разным количеством проводов внутри источника питания. Черные провода используются в качестве заземления для тока. Поэтому рекомендуется соединять провода любого другого цвета с черным проводом. Желтые и синие провода обозначают +12 В и -12 В соответственно. Красные и белые провода обозначают + 5В и -5В соответственно.Оранжевый провод обозначает 3,3 В, а фиолетовый провод обозначает + 5 В, когда он находится в режиме ожидания.

Как проверить напряжение источника питания?

Теперь, когда мы знакомы с цветными проводами и их напряжениями, вы можете задаться вопросом, может ли потребитель измерить эти напряжения, чтобы убедиться, что они выдают достаточное напряжение. Здесь на помощь приходит вольтметр (также называемый мультиметром). Чтобы проверить напряжение, включите мультиметр и переключите его на диапазон постоянного напряжения. Затем, предпочтительно, используя предел менее 20 В, соедините кабели мультиметра с соответствующими гнездами, помня, что провод всегда используется для заземления.Теперь прикоснитесь к любым разъемам иглами кабеля мультиметра. Перед тем, как произвести замер, необходимо свериться с инструкцией по эксплуатации мультиметра. Затем, конечно, вам также необходимо включить компьютер.

Неправильная конфигурация может привести к нежелательным результатам. Делая такой тест, вы должны быть очень осторожны. Проверка большей вилки блока питания должна быть самым простым способом проведения измерений. Присоедините черные кабели к черному, а остальные кабели присоедините к желтому или красному кабелю, так как у вас есть отверстия большего размера, в которые можно вставить иглы мультиметра.Было бы полезно, если бы вы никогда не подключали кабели собственного мультиметра к желтому и красному кабелям одновременно. Это может привести к короткому замыканию, которое может повредить материнскую плату.

Проверка напряжения источника питания — не самое легкое дело в вашем списке дел. Однако заинтересованные пользователи могут решить сделать это, чтобы убедиться, что их блок питания работает должным образом или нет. Использование слишком большого количества длинных клапанов может повлиять на подачу напряжения, поскольку следует учитывать токи низкого напряжения. Это то, что обычно происходит, когда вы используете двухметровый USB-кабель для подключения флеш-накопителя.Падение напряжения в длинном кабеле может снизить эффективность работы внешнего запоминающего устройства или флэш-накопителя, которые потребляют энергию от порта USB.

Ноутбуки

также имеют блок питания. Каждое электронное устройство требует для работы некоторого источника энергии. Источником питания портативного компьютера является пара кабелей и адаптеров, которые используются для его зарядки. Адаптер преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока и питает аккумулятор или плату управления питанием портативного компьютера.

Заключение

Наличие источника питания очень важно для работы компьютера.Блок питания компьютера имеет разное напряжение на шинах: + 3,3 В, + 5 В и +/- 12 В. Источник питания состоит из различных компонентов, таких как вентилятор, конденсаторы, печатная плата и катушки. Современные имеют несколько цепей безопасности, которые проверяют протекающий ток и отключаются при обнаружении чрезмерной выходной мощности. Способность компьютера производить мощность в ваттах делает компьютерный блок питания уникальным и способным питать его.

пожаловаться на это объявление ОГРАНИЧЕНИЕ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

В МАКСИМАЛЬНОЙ СТЕПЕНИ, РАЗРЕШЕННОЙ ДЕЙСТВУЮЩИМ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ, КОМПЬЮТЕРНЫЕ ОБЪЕКТЫ GEEK ДОЛЖНЫ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ КОСВЕННЫЕ, СЛУЧАЙНЫЕ, ОСОБЫЕ, КОСВЕННЫЕ ИЛИ ШТРАФНЫЕ УБЫТКИ ИЛИ ЛЮБЫЕ УБЫТКИ ПРИБЫЛИ ИЛИ ДОХОДЫ, ПРИНУЖДЕННЫЕ НАПРЯМУЮ ИЛИ КОСВЕННО, ЛИБО ЛЮБАЯ ПОТЕРЯ ДАННЫХ, ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ДОЛЖНОСТИ ИЛИ ДРУГИХ НЕМАТЕРИАЛЬНЫХ УБЫТКИ, ВЫЗВАННЫЕ (i) ВАШЕМ ДОСТУПОМ ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЛИ НЕВОЗМОЖНОСТЬЮ ДОСТУПА ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ САЙТА; (ii) ЛЮБОЕ ПОВЕДЕНИЕ ИЛИ СОДЕРЖАНИЕ ЛЮБОЙ ТРЕТЬЕЙ СТОРОНЫ НА САЙТЕ, ВКЛЮЧАЯ БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ, ЛЮБЫЕ Оскорбительные, Оскорбительные ИЛИ НЕЗАКОННЫЕ ПОВЕДЕНИЕ ДРУГИХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ИЛИ ТРЕТЬИХ ЛИЦ; (iii) ЛЮБОЙ КОНТЕНТ, ПОЛУЧЕННЫЙ С САЙТА; ИЛИ (iv) НЕСАНКЦИОНИРОВАНО ДОСТУП, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЛИ ИЗМЕНЕНИЕ ВАШИХ ПЕРЕДАЧ ИЛИ СОДЕРЖАНИЯ.НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ ОБЩАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ GEEK ПРЕВЫШАЛИ СОТНУ ДОЛЛАРОВ США (100,00 долларов США) ИЛИ СУММУ, ЗАПЛАТАННУЮ КОМПЬЮТЕРУ GEEK, ЕСЛИ ТАКЖЕ, ЗА ПОСЛЕДНИЕ ШЕСТЬ МЕСЯЦЕВ ЗА САЙТ ПОДДЕРЖКА ПРЕТЕНЗИИ. ОГРАНИЧЕНИЯ ПОДРАЗДЕЛА ПРИМЕНЯЮТСЯ К ЛЮБОЙ ТЕОРИИ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, ЛЮБОЙ ТОЧНОСТИ НА ОСНОВЕ ГАРАНТИИ, ДОГОВОРА, УСТАВА, ПЕРЕДАЧИ (ВКЛЮЧАЯ НЕБРЕЖНОСТЬ) ИЛИ ИНОГО СЛУЧАЯ, ИЛИ НЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ GEEK БЫЛИ ИНФОРМИРОВАНЫ О ВОЗМОЖНОСТИ ТАКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ, И ДАЖЕ ЕСЛИ УСТАНОВЛЕННОЕ ЗДЕСЬ СРЕДСТВО СРЕДСТВА НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ СВОЕЙ ОСНОВНОЙ ЦЕЛИ.

Напряжение источника питания — обзор

Введение

Несмотря на важность энергопотребления и использования памяти, относительно мало внимания уделяется оптимизации мощности и памяти для приложений DSP. В этой главе будут представлены некоторые рекомендации по оптимизации приложений DSP для мощности.

Требования к конструкции с низким энергопотреблением исходят из нескольких областей, включая проблемы мобильности портативных приложений, использующих батареи, области, связанные с эргономикой, которые определяют упаковку и другие ограничения теплового охлаждения, и, наконец, общую ценность системы, которая исходит из требований, которые поддерживают плотность каналов и другое электричество стоимостные факторы (рисунок 7.1).

Рисунок 7.1. Низкое энергопотребление инновационного оборудования для конечных пользователей

(любезно предоставлено Texas Instruments)

Каждый милливатт мощности мобильного устройства следует рассматривать с точки зрения времени автономной работы. Даже более крупные системы, такие как системы широкополосного доступа и DSL (цифровые абонентские линии), чувствительны к питанию, даже если эти системы эффективно подключены к стене. Тепло, генерируемое этими устройствами, требует большего количества охлаждающего оборудования и ограничивает количество каналов на площадь (или каналов на устройство) в этих системах.В этом смысле снижение энергопотребления стало ключевой целью разработчиков встроенных систем, включая разработчиков DSP. Ключевой задачей является достижение приемлемого уровня производительности / мощности. DSP используются в основном для достижения производительности и вычислительных целей из-за вышеупомянутой поддержки этих операций. Поскольку эти сложные алгоритмы становятся все более распространенными в портативных приложениях, компромисс между производительностью и мощностью становится очень важным. Во многих случаях вычислительная мощность должна быть компенсирована более высокими требованиями к мощности, если на протяжении всего жизненного цикла не соблюдается дисциплинированный процесс для управления мощностью и производительностью.

Так же, как размер кода и скорость влияют на стоимость, потребление энергии также влияет на стоимость. Чем больше энергии потребляет встроенное приложение, тем больше батарея требуется для его работы. Для портативного приложения это может сделать продукт более дорогим, громоздким и нежелательным. Чтобы снизить энергопотребление, вам нужно заставить приложение работать как можно меньше циклов, учитывая, что каждый цикл потребляет измеримое количество энергии. В этом смысле может показаться, что производительность и оптимизация энергопотребления схожи — для достижения целей оптимизации производительности и энергопотребления требуется наименьшее количество циклов.Стратегии оптимизации производительности и энергопотребления преследуют схожие цели, но имеют небольшие различия, как будет вскоре показано.

Ключевой задачей разработчиков встроенных DSP является разработка прикладного решения, отвечающего требованиям по производительности, цене и мощности. Достижение всех трех целей — непростая задача. Для этого может потребоваться некоторый уровень оптимизации мощности как аппаратного, так и программного обеспечения (рис. 7.2). Достижение этих одновременных целей требует управления жизненным циклом, инструментов и методов, а также правильного устройства DSP.

Рисунок 7.2. Отсутствие видимости и контроля над мощностью системы расстраивает разработчиков

(любезно предоставлено Texas Instruments)

Большая часть динамической мощности, потребляемой во встроенных приложениях, поступает не от ЦП, а от процессов, используемых для передачи данных из памяти в ЦП. Каждый раз, когда ЦП обращается к внешней памяти, включаются шины, а другие функциональные блоки должны быть включены и использоваться для передачи данных в ЦП. Здесь потребляется большая часть энергии. Если программист может разрабатывать приложения DSP, чтобы минимизировать использование внешней памяти, эффективно перемещать данные в ЦП и из него, а также эффективно использовать периферийные устройства и кэш для предотвращения перегрузки кеша, циклического включения и выключения периферийных устройств и т. Д., общее энергопотребление приложения будет значительно снижено.На рис. 7.3 показаны два основных источника питания встроенных приложений DSP. Вычислительный блок включает в себя ЦП, и именно здесь выполняются алгоритмические функции. Другой — это блок передачи памяти, и именно здесь подсистемы памяти используются приложением. Блок передачи памяти — это то место, где большая часть энергии потребляется приложением DSP.

Рисунок 7.3. Основными источниками мощности приложения DSP являются функции передачи памяти, а не вычислительный блок.

Процесс оптимизации энергопотребления является ключевым компонентом управления приложениями DSP, поскольку это процесс жизненного цикла, который следует планировать и управлять соответствующим образом. Руководитель группы DSP должен понимать всю систему, оборудование и программное обеспечение, чтобы эффективно управлять этими усилиями. Это не совсем проблема, связанная с программным обеспечением.

Например, некоторые DSP предназначены для работы с низким энергопотреблением. Эти процессоры DSP созданы с учетом особых производственных процессов, рассчитанных на низкое энергопотребление.Эти архитектуры используют специальные аппаратные возможности для более эффективного управления энергопотреблением устройства, в то же время сохраняя архитектурные особенности, необходимые для обеспечения производительности, ожидаемой от DSP.

Что касается программного обеспечения, то оптимизация приложений начинается с операционной системы и накапливается в приложении. Каждый из этих подходов будет обсуждаться в этой главе.

Как и в случае с большинством методов оптимизации, включая те, которые имеют дело с производительностью и памятью, оптимизация энергопотребления во многих отношениях регулируется составным правилом 80/20 для чистой мощности в мобильных приложениях (рисунок 7.4). На диаграмме слева примерно 80% времени в мобильном приложении продукт находится в каком-то режиме ожидания. Это означает, что только 20% времени находится в рабочем режиме. В тех 20% временного интервала, в котором работает приложение, примерно 80% этого рабочего времени фактически использует подмножество периферийных устройств или подмножество функций, которые могут быть предоставлены этим новым устройством или системой. Следовательно, вам нужно работать управляемым образом, когда вы хотите использовать только разрабатываемые функции.Следовательно, 20% из этих 20% — это когда вы фактически используете полную функциональность устройства. Возьмите 20% × 20%, и вы увидите, что полная рабочая мощность действительно требуется примерно в 4% случаев. Итак, вопрос в том, что вы делаете в остальное время для более эффективного управления питанием? Здесь нам нужно потратить время на обсуждение этих методов.

Рисунок 7.4. Составное правило 80/20 чистой мощности для мобильных приложений

(любезно предоставлено Texas Instruments)

Мощность в режиме ожидания становится все более важным параметром при оптимизации энергоэффективности.На Рисунке 7.5, левая диаграмма показывает рабочую мощность, довольно близкую к полному открытию дроссельной заслонки, по дискретным временным элементам этого слайда. Из процента потребляемой мощности с течением времени видно, что на левой диаграмме сжигается довольно много энергии. Если вы перейдете к правой диаграмме, мы увидим, что большую часть времени можно оптимизировать для очень низкой мощности в режиме ожидания и использовать очень эффективную мощность, находясь в режиме ожидания в течение значительного количества времени. Кроме того, когда вы включаете, вы можете включить полную рабочую мощность, как выделено во втором столбце, или вы можете включить некоторое подмножество полной рабочей мощности с некоторыми периферийными устройствами включенными, некоторые периферийные устройства выключены, как это выделено в пятом столбце на этот раз. кусочек.Как видите, потребляется гораздо меньше энергии, и мы можем получить гораздо меньшую минимальную полезную рабочую мощность, используя гораздо более эффективный режим ожидания, а также включив только те функции, которые вам нужно включить.

Рисунок 7.5. Энергопотребление в режиме ожидания — важный параметр оптимизации энергоэффективности

(любезно предоставлено Texas Instruments)

Управление встроенными приложениями DSP в области оптимизации энергопотребления не должно касаться в первую очередь сравнения милливатт на мегагерц или других подобных показателей.Как показано на рис. 7.6, на самом деле это лишь верхушка айсберга власти. Есть более сложный процесс, чем просто сравнение этих типов измерений. Этот процесс также включает в себя анализ того, какие обращения к внутренней памяти и внешней памяти у приложения. Часто штраф за доступ к внешней памяти может привести к значительному, а иногда даже доминирующему количеству энергопотребления системы. Сведение к минимуму доступа к вводу / выводу вне кристалла также может сэкономить электроэнергию. С периферийным устройством на кристалле, таким как USB, инженер DSP может значительно сэкономить электроэнергию по сравнению симеть доступ к нему вне кристалла. Также имеет смысл включать и использовать питание только на тех периферийных устройствах, которые должны быть задействованы, поэтому хорошая детализация и гибкость включения и выключения периферийных устройств позволяет экономить электроэнергию. В дополнение к этому, сведение к минимуму операций ввода-вывода вне кристалла может сэкономить мощность, напряжение и частоту процессора, поддержание напряжения на максимально низком уровне и уменьшение частоты также может оказать значительное влияние на энергопотребление процессора или ядра. Еще ниже в основу концерна идет резервное питание.Когда элементы выключены, они все еще могут пропускать мощность через негерметичные транзисторы. Таким образом, приложение может потреблять значительное количество энергии, даже если оно не выполняет большой функциональной работы. Таким образом, милливатты (мВт) мощности в режиме ожидания являются важным элементом более глобальной истории энергоснабжения. Интеллектуальное использование состояний бездействия и ожидания и степень детализации возможности входить и выходить из этих состояний, а также скорость переключения состояний могут иметь значительное влияние на количество энергии, потребляемой вашей системой в приложении.

Рисунок 7.6. МВт / МГц — это только часть истории энергопотребления для встраиваемых систем

Основные стратегии энергосбережения, используемые во встраиваемых приложениях, включают:

Снижение напряжения источника питания, если это возможно.

Работа на более низкой тактовой частоте.

Отключение функциональных блоков с управляющими сигналами, когда они не используются.

Отсоединение частей устройства от источника питания, когда они не используются.

Существует два основных стиля управления питанием:

Статическое управление питанием — этот подход не зависит от активности ЦП. Примером этого является активируемый пользователем режим отключения питания.

Динамическое управление питанием — этот подход основан на активности ЦП. Примером этого является отключение неактивных функциональных блоков.

В этой главе мы обсудим оба этих подхода.

Некоторые соображения по проектированию системы, которые следует учесть в начале фазы оптимизации энергопотребления, включают:

Внутренняя активность ЦП — Сложность инструкции (количество параллельных операций, выполняемых инструкцией), использование внутренних шины, включая шаблоны данных на шинах, повторяющиеся инструкции и т. д.

Системные часы и частота переключения — Например, если тактовая частота удваивается, ток удваивается.

Доступ к памяти на кристалле и вне кристалла — На кристалле требуется меньше энергии, поскольку интерфейс внешней памяти не управляется во время внутреннего доступа.

ПЗУ по сравнению с ОЗУ — Выполнение кода из ПЗУ требует примерно на 10% меньше тока ЦП, чем тот же код, выполняемый из SRAM.

Емкостная нагрузка выходов и способы управления ею.

Видимость адресов — Адреса передаются на внешнюю адресную шину даже во время доступа к внутренней памяти — полезно для отладки, но должно быть отключено после завершения отладки.

Режимы отключения питания — Режимы холостого хода для экономии энергии.

Блоки питания для компьютеров | B&H Photo Video

Изучение компьютерных блоков питания

Компьютерные блоки питания преобразуют стандартное напряжение переменного тока (AC) в напряжение постоянного тока (DC) для персональных компьютеров и ноутбуков. В большинстве ПК используются импульсные блоки питания для автоматического или ручного преобразования в постоянное напряжение. Различные типы блоков питания для компьютеров могут включать модульные и полумодульные модели.


Кабели внутреннего питания и адаптеры для блоков питания компьютеров

Существует множество вариантов внутренних силовых кабелей и адаптеров ПК, которые могут повысить производительность. Адаптеры преобразования позволяют изменять существующие компоненты без их полной замены. Например, если подключение к вашей материнской плате 6-контактное, вы можете использовать переходник с 6-контактного на 8-контактный, чтобы подключить его к 8-контактному блоку питания.

Для улучшения или усиления существующих подключений к компонентам ПК требуются подходящие внешние и внутренние силовые кабели.Удлинительные кабели ATX позволяют увеличить длину соединения от исходного источника питания к материнской плате, чтобы снизить нагрузку на кабели. Используйте разъемы резисторов, чтобы вентиляторы работали тихо и правильно охлаждали ваш компьютер.


Выбор опций для модульных источников питания

Модульные блоки питания творческие возможности, позволяющие подключать только те разъемы питания, которые вам нужны, улучшать воздушный поток и минимизировать возможный беспорядок в кабелях. Системы терморегулирования EVGA, которые классифицируются как блоки питания из титана, платины, золота, серебра или бронзы, являются энергоэффективным выбором по сравнению со стандартной сертификацией 80 PLUS.Модульное питание доступно для нескольких напряжений. Требуемое напряжение зависит от нагрузки, которую вы ожидаете от устройства, текущих спецификаций ПК, операционной системы и других требований к программному обеспечению. Кабели питания SATA позволяют подключаться к соответствующим платам контроллеров для расширения возможностей хранения.

B&H Photo and Video предлагает широкий ассортимент полезных блоков питания для компьютеров и серверов, которые помогут вам обновить существующую систему питания. Просмотрите различные компоненты компьютера, блоки питания, варианты хранения и многое другое, чтобы найти оборудование, необходимое для вашего проекта.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *