Основные характеристики блоков питания

Основные характеристики блоков питания

Значение блоков питания

Роль блока  питания в компьютерном корпусе можно сравнить с ролью двигателей у авиалайнера. Известно, что какой бы замечательной не была аэродинамика, но без хороших двигателей самолет всегда «летит плохо», если конечно речь идет не о планере. Точно также и реальные полезные качества любого корпуса во многом определяются тем, насколько грамотно, в электротехническом смысле, сконструирован блок питания.

Аналогия с самолетом  будет тем более уместной, если учесть, что стоимость двигателей у современного самолета составляет около 50% стоимости самого лайнера. Примерно такая же картина и у корпуса для РС. Престижные корпуса, цена которых составляет 80-100 долл. в розничной продаже, оснащаются мощными и «навороченными» блоками питания, которые стоят 40-50 долл. Курсовые по информатике о блоках питания смотрите здесь

У более массовых моделей корпусов (в ценовом диапазоне от 50 до 70 долл.) стоимость блока питания (естественно, менее мощного, но качественного) может составлять 60-70% стоимости корпуса. Перечислим ниже коротко основные характеристики современных блоков питания, которые позволяют судить об их качестве и потребительских свойствах.

Расположение блока  питания

Блок питания в корпусе-башне размещают обычно в верхней части, а ниже его располагается системная плата. В достаточно высоких корпусах блок питания установлен полностью над системной платой, так что их проекции на боковую стенку не пересекаются. Это обычное расположение, "без перекрытия".

В более низких корпусах (mini ATX) указанные проекции частично пересекаются, так как блок питания повернут на 90° относительно продольной оси.

Поскольку на системной плате  под блоком питания находится гнездо процессора, частичное перекрытие создает следующие неудобства:

• процессор закрыт блоком питания и поэтому для работы с ним и материнской платой (upgrade, overclocking) нужно сначала демонтировать блок питания, или вести работы почти вслепую;
• блок питания загромождает место около процессора, что в ряде случаев может ухудшать его охлаждение;
• появляется ограничение на высоту переходных плат для процессоров.

Мощность блока  питания

Мощность - основная характеристика, и практически единственная, которая указывается в каталогах и прайсах большинства продавцов блоков питания. Существует несколько стандартных значений мощности блока питания.

Для домашнего компьютера подойдут 400 и 450W. Для более продвинутых  систем, включающих процессоры старших  моделей, мощные видеокарты, несколько  жестких дисков и пр., либо для серверов часто используются блоки питания более 500W.

Заметим, что, несмотря на прогнозы снижения энергопотребления, современные  высокооборотные жесткие диски  и графические ускорители скорее поднимают эту планку. Для возможности  последующего расширения, с учетом роста энергопотребления комплектующих, рекомендуется иметь достаточный запас по мощности блока питания.

Необходимо отличать мощность блока питания при пиковой нагрузке и реально поддерживаемую мощность. Первая характеристика определяет потенциальную возможность блока питания поддерживать требуемую мощность на очень малых промежутках времени.

Реально поддерживаемая мощность всегда ниже пиковой и соответствует варианту стабильной работы блока питания «достаточно долго». Так, в частности, большинство noname блоков питания китайского производства при заявленной пиковой мощности 400W стабильно работают обычно при 300. В принципе, для работы персонального компьютера низкого уровня с простейшими задачами этого значения мощности может оказаться вполне достаточно.

В частности, можно указать (примерно) минимальную мощность, которую потребляют компоненты системного блока: материнская плата с процессором – 50-60W, CD-ROM – 30W, жесткий диск – 30W, карты расширения – 20-25W каждая, память – 10-15W, устройство FDD – 3W.

Однако картина сильно меняется, если клиенту нужна современная  система, либо предполагается использование  «экстремальных режимов работы». Здесь  без мощного блока питания, способного достаточно долго держать высокую  нагрузку, конечно уже не обойтись.

Максимальную  мощность блока питания можно рассчитать по заявленным значениям максимального тока на каждом выходном напряжении блока, которые обычно указывают производители. Для этого необходимо перемножить выходное напряжение на указанный ток и просуммировать по всем выходным цепям.

При этом для некачественных noname блоков питания может выясниться, что результат вычислений окажется меньше заявленной производителем пиковой мощности (если параметры тока указаны честно), либо реальные максимальные токи на выходе, которые можно измерить, будут меньше заявленных.

Внутреннее устройство блока питания

От  блока питания требуется стабильно выдавать нужные номиналы выходного напряжения и служить долго и безотказно. Развитые блоки также исправляют (в большей или меньшей степени) отклонения во входном питании и в определенной степени защищают внешнюю сеть от наводок от системного блока.

Наиболее важными элементами внутренней схемы блока питанияявляются:

• высокочастотный фильтр на входе,
• импульсный трансформатор,
• система стабилизации выходного напряжения,
• схема дежурного режима.

Реально на всех участках внутренней схемы блока питания должен быть высокий КПД. Это позволяет избежать дополнительного перегрева элементов  и преждевременного их выхода из строя.

Система фильтров на входе состоит из высокочастотного дросселя и конденсаторов и защищает блок питания от пульсаций напряжения во внешней сети. Можно утверждать, что в наиболее развитых блоках питания фильтры на входе также защищают приборы во внешней сети от наводок от блока питания.

Импульсный трансформатор. По применяемой электронной схеме все блоки питания для современных настольных РС являются импульсными. Их преимущество – компактность и пониженное энергопотребление. Можно утверждать, что от качества этого трансформатора зависит 80% качества всего блока питания.

Стабилизация  выходного напряжения. Одна из наиболее важных характеристик блока питания - уровень пульсаций выходного напряжения. Помехи на выходе являются следствием того, что сам блок питания является импульсным, т.е. постоянное напряжение на выходе моделируется.

Для стабильной работы внутренних устройств компьютера этот уровень  пульсаций, как правило, не должен превышать 3-5 % от уровня номинального напряжения на соответствующем выходе. Конечно, на материнской плате есть собственный  встроенный линейный стабилизатор напряжения, но он предназначен для тонкой стабилизации, поэтому - чем меньше будут помехи на выходе БП, тем лучше для общей  надежности системы.

Среди прочих конструктивных особенностей можно указать наличие  на блоке питания выхода на монитор  или выключателя «0-1», позволяющего полностью обесточить блок питания, включая схему дежурного режима.

Качество блока  питания

Некачественный блок питания  оказывает вредное влияние и  на пользователя, и на окружающие компьютер  электронные приборы. Качество блока  питания в значительной степени  определяет долговечность внутренних компонент и стабильность работы всего компьютера.

Если  засбоил блок питания, то, во-первых, никакие внешние устройства питания (фильтры, стабилизаторы и т.д.) не помогут. К тому же эти сбои трудно диагностировать и можно потратить уйму времени на проверку системной платы, памяти и т.д. пока не дойдет очередь до блока питания.

Плохо, если в системе  используется блок питания, на котором  вообще не указан производитель и  нет никаких ссылок на сертификаты. Помимо сертификации блоков питания  также следует помнить о существовании  так называемой спецификации ATX, выпущенной в свое время компанией Intel.

Приведем наиболее часто  встречающиеся проблемы с сервисным обслуживанием блоков питания

• вышедшие из строя предохранители на входе блока питания,
• перегоревшие элементы схемы дежурного режима, в случае если последняя спроектирована без защиты от превышения по току,
• перегоревшие конденсаторы, которые из-за своей недостаточной емкости не выдерживают перепадов напряжения во внешней сети,
• пробой между текстолитом и металлическим корпусом или прогар текстолита,
• неисправный вентилятор (встречается редко).

Срок работы качественного  блока питания составляет 4-7 лет, а продлить его можно тем, что реже выключать и включать компьютер, причем интервал между последовательным выключением и включением должен составлять не менее 10 секунд.