≡× MENÜ

• Windows 7
• Windows 8
• Windows XP
• Windows genel
• Ütü

ATX standardına göre hangi özellikler belirlenir? Bir ATX kasası seçin. ⇡ Güç kaynaklarını test etme metodolojisi

Güncelleme: 03/11/2013 23:29

Herkese selam! Bugün ATX form faktörlü güç kaynağından bahsedeceğiz.

Kişisel bir bilgisayar için güç kaynağı seçimine özel bir sorumlulukla yaklaşılmalıdır, çünkü tüm bilgisayarın bir bütün olarak istikrarı ve güvenilirliği büyük ölçüde buna bağlıdır. Bu makalede güç kaynağının tasarım özellikleri, özellikleri... Devamını oku...

Güç kaynağı her bilgisayarın ayrılmaz bir parçasıdır. Tüm kişisel bilgisayarın (PC) çalışması normal çalışmasına bağlıdır. Ancak aynı zamanda, güç kaynakları nadiren satın alınır, çünkü bir kez satın alındığında iyi bir güç kaynağı, sürekli gelişen sistemlerin birkaç neslini sağlayabilir. Bütün bunlar göz önüne alındığında güç kaynağı seçimine çok ciddiyetle yaklaşılmalıdır.

Güç kaynağı, bilgisayarın tüm işlevsel bloklarına güç sağlamak için voltaj üretir. Bilgisayar bileşenleri için ana besleme voltajlarını üretir: +12 V, +5 V ve 3,3 V. Güç kaynağı ayrıca ek voltajlar da üretir: -12 V ve -5 V ve ayrıca 220 V ağdan galvanik izolasyon sağlar.

ATX güç kaynağının iç tasarımı

Şekil (Şekil 1), aktif güç faktörü düzeltmesine (PFC) "GlacialPower GP-AL650AA" sahip tipik bir güç kaynağının elemanlarının iç tasarımını ve düzenini göstermektedir. Aşağıdaki öğeler güç kaynağı panosunda numaralarla gösterilir:

1. Akım koruma kontrol modülü;
   
2. Çıkış voltajı filtre bobini +12 V ve +5 V, aynı zamanda grup stabilizasyonu işlevini de yerine getirir;
3. Filtre bobini +3,3 V;
4. Çıkış voltajları için doğrultucu diyotlu radyatör;
5. Ana dönüştürücü transformatör;
6. Ana dönüştürücü anahtar kontrol transformatörü;
7. Yardımcı dönüştürücünün bekleme gerilimini oluşturan transformatör;
8. Güç faktörü düzeltme kontrolörü (ayrı kart);
9. Ana dönüştürücünün diyotları ve anahtarları olan radyatör;
10. Şebeke voltajı filtresi;
11. KKM gazı;
12. Şebeke voltajı filtre kondansatörü.

ATX güç kaynaklarının bu tasarımı en yaygın olanıdır ve çeşitli güçlerdeki güç kaynaklarında kullanılır.

PSU konnektörü türleri ATX

Güç kaynağının arka duvarında ağ kablosunu ve ağ anahtarını bağlamak için bir konektör bulunur. Bazı güç kaynağı modellerinde takılı bir güç anahtarı yoktur. Bazen eski modellerde monitörün ağ kablosunu bağlamak için ağ konektörünün yanında bir konektör bulabilirsiniz. Modern güç kaynaklarında, üreticiler arka duvara aşağıdaki konektörleri takabilirler (Şekil 2):

• Şebeke voltajı göstergesi;
• Fan kontrol düğmesi;
• Giriş voltajının manuel olarak değiştirilmesi için düğme (110 V / 220 V);
• Güç kaynağına yerleşik USB bağlantı noktaları.
  

Modern modellerde, arka duvara nadiren bir egzoz fanı monte edilir. Artık güç kaynağı ünitesinin üst kısmında bulunur. Bu, büyük ve sessiz bir soğutma elemanının kurulumuna olanak sağlar. Chieftec CFT-1000G-DF güç kaynağı gibi yüksek güçlü güç kaynaklarında, üstte ve arka kapağa iki fan takılıdır (Şekil 3).

Anakartı, sabit sürücüleri, video kartını ve sistem biriminin diğer bileşenlerini bağlamak için konektörlere sahip bir kablo demeti, güç kaynağının ön duvarından çıkar.

Modüler bir güç kaynağı ünitesinde, kablo demeti yerine, ön duvarda farklı çıkış konnektörlerine sahip kabloları bağlamak için konnektörler bulunur. Bu, sistem birimindeki güç kablolarını düzenlemenize ve yalnızca bu yapılandırma için gerekli olanları bağlamanıza olanak tanır (Şek. 9 ve 10).

Anakarta ve diğer cihazlara bağlanan güç kaynağı çıkış konnektörlerinin pin yapısı şekilde gösterilmiştir (Şekil 4).

Tellerin renklerinin birleştiğine ve her rengin kendi voltajına karşılık geldiğine dikkat edilmelidir:

• Siyah - ortak otobüs (Kara);
• Sarı - +12 V;
• Kırmızı - +5 V;
• Turuncu - +3,3 V.
  

Şekil (Şekil 5) ATX güç kaynaklarının çıkış konektörlerini göstermektedir.

Video kartlarına yönelik ek güç konektörleri şekillerde gösterilmemiştir (Şekil 4 ve 5); bunların pin yapısı ve görünümü, ek işlemci güç konektörlerinin pin yapısına benzer.

Güç kaynağının elektriksel parametreleri ve özellikleri

PC'ler için modern güç kaynakları çok sayıda elektriksel parametreye sahiptir; bunlardan bazıları kullanıcı için önemsiz kabul edildiğinden "teknik özellikler veri sayfasında" belirtilmemiştir. Ana parametreler üretici tarafından yan duvarda bulunan bir etikette belirtilmiştir.

Güç kaynağı gücü

Güç - bu, güç kaynağının ana parametrelerinden biridir. Güç kaynağının kendisine bağlı cihazlara (sabit sürücü, işlemcili anakart, video kartı vb.) ne kadar elektrik enerjisi sağlayabileceğini karakterize eder. Bir güç kaynağı seçmek için tüm bileşenlerin tüketimini toplamak ve küçük bir güç rezervine sahip bir güç kaynağı seçmek yeterli görünüyor.

Ancak işler çok daha karmaşıktır. Güç kaynağı, farklı güç veriyolları (12 V, 5 V, 3,3 V ve diğerleri) üzerinden dağıtılan çeşitli voltajlar üretir; her voltaj veriyolu (hat) belirli bir güç için tasarlanmıştır. Bu güçlerin sabit olduğu ve toplamlarının güç kaynağının çıkış gücüne eşit olduğu düşünülebilir. Ancak ATX güç kaynaklarında tüm bu voltajları üretmek için kurulu bir transformatör bulunur, böylece hatlardaki güç dalgalanır. Hatlardan birinin yükü arttığında, kalan hatlardaki güç azalır veya bunun tersi de geçerlidir.

Üretici pasaportta her hattın maksimum gücünü belirtir; bunların toplamı, güç kaynağının gerçekte sağlayabileceğinden daha fazladır. Bu nedenle çoğu zaman üretici, güç kaynağının sağlayamadığı bir nominal güç beyan ederek kullanıcıları yanıltır. Sistem birimine takılı yeterince güçlü olmayan bir güç kaynağı, donmalara, rastgele yeniden başlatmalara, sabit sürücü kafalarının tıklanmasına ve çatlamasına ve cihazların diğer yanlış çalışmasına neden olur.

İzin verilen maksimum hat akımı

Bu, bir güç kaynağının en önemli parametrelerinden biridir, ancak kullanıcılar genellikle bir güç kaynağı satın alırken bu parametreye gereken önemi vermezler. Ancak hat akımı güç kaynağını aştığında güç kaynağı kapanır (koruma tetiklenir). 220 V ağ bağlantısını kesmeniz ve yaklaşık bir dakika beklemeniz gerekecektir. En güçlü tüketicilerin (işlemci ve video kartı) 12 V'luk bir hatla beslendiğini dikkate almak gerekir, bu nedenle bir güç kaynağı satın alırken kendisi için belirtilen mevcut değerlere dikkat etmeniz gerekir. . Güç konektörlerindeki akım yükünü azaltmak için 12 V hattı iki paralele (bazen daha fazla) bölünür ve +12V1 ve +12V2 olarak adlandırılır. Hesaplarken paralel hatlardaki akımlar toplanır.

Yüksek kaliteli güç kaynakları için, çizgiler boyunca maksimum akım yükleri hakkındaki bilgiler yan etikette bir plaka şeklinde belirtilmiştir (Şek. 6).

Böyle bir bilgi belirtilmezse, bu güç kaynağının kalitesinden ve gerçek ve beyan edilen gücün uygunluğundan şüphe duyulabilir.

İşlem Voltaj Mesafesi

Bu özellik, güç kaynağının çalışır durumda kalacağı şebeke voltajı aralığı anlamına gelir. Modern güç kaynakları, 110 V ile 230 V arasında bir giriş voltajı aralığının kullanılmasına olanak sağlayan AKKM (aktif güç faktörü düzeltmesi) ile üretilmektedir. Ancak 220 V ile 240 V arasında küçük bir çalışma voltajı aralığına sahip ucuz güç kaynakları da mevcuttur ( örneğin, FPS FPS400-60THN-P). Sonuç olarak, böyle bir güç kaynağı, güç ağlarımızda alışılmadık bir durum olan şebeke voltajı düştüğünde kapanacaktır veya hiç başlamayabilir.

İç direnç

Diferansiyel iç direnç (elektrik empedansı), alternatif akım akışı sırasında güç kaynağı ünitesinin kayıplarını karakterize eder. Bununla mücadele etmek için güç kaynağı devresine alçak geçiren filtreler dahil edilir. Ancak empedans yalnızca düşük seri dirençli (ESR) yüksek kapasiteli kapasitörler ve kalın tel ile sarılmış bobinler takılarak önemli ölçüde azaltılabilir. Bunu yapıcı ve fiziksel olarak hayata geçirmek oldukça zordur.

Çıkış voltajı dalgalanması

Kişisel bir bilgisayarın güç kaynağı, AC voltajını DC voltajına dönüştüren bir dönüştürücüdür. Bu tür dönüşümlerin bir sonucu olarak, enerji hatlarının çıkışında dalgalanmalar (voltajdaki darbe değişiklikleri) mevcuttur. Dalgalanmayla ilgili sorun, uygun şekilde filtrelenmediği takdirde tüm sistemin performansını bozabilmesi, karşılaştırıcıların yanlış değiştirilmesine ve giriş bilgilerinin yanlış algılanmasına yol açabilmesidir. Bu da operasyonel hatalara ve PC cihazlarının bağlantısının kesilmesine yol açar.

Dalgalanmayla mücadele etmek için, çıkış gerilim hatlarının devresine, çıkış gerilimlerindeki dalgalanmaları mümkün olduğunca yumuşatan LC filtreleri dahil edilir (Şekil 8).

Gerilim kararlılığı

Güç kaynağı ünitesinin çalışması sırasında çıkış voltajları değişir. Gerilimdeki bir artış hareketsiz akımların artmasına neden olur, bu da güç kaybının artmasına ve güç kaynağına bağlı devre elemanlarının aşırı ısınmasına neden olur. Çıkış voltajının düşmesi devrelerin çalışmasının bozulmasına neden olur ve belli bir seviyeye düştüğünde PC elemanlarının çalışması durur. Bilgisayar sabit sürücüleri özellikle besleme voltajındaki düşüşe karşı hassastır.

ATX standardı için çıkış hatlarının izin verilen voltaj sapmaları, nominal hat voltajının ±%5'ini aşmamalıdır.

Yeterlik

Güç kaynağının verimliliği, sistem biriminin güç kaynağı tarafından tüketilen enerjiden ne kadar faydalı enerji alacağını belirler. Çoğu modern güç kaynağının verimliliği en az %80'dir. PKKM (PPFC) ve AKKM (APFC) ile donatılmış güç kaynakları ise bu rakamı önemli ölçüde aşıyor.

Güç faktörü

Bu, güç kaynağı seçerken dikkat etmeniz gereken bir parametredir; güç kaynağının verimliliğini doğrudan etkiler. Düşük güç faktörü ile verimlilik de düşük olacaktır. Bu nedenle, modern güç kaynağı ünitelerinin devrelerine, güç kaynağı ünitesinin özelliklerini önemli ölçüde iyileştiren otomatik güç faktörü düzelticileri (APCC) yerleştirilmiştir.

Bir güç kaynağı seçerken ilk adım gücünü belirlemektir. Gerekli gücü belirlemek için sistem biriminin tüm bileşenlerinin gücünü toplamak yeterlidir. Ancak bazen bireysel video kartlarının +12 hattındaki akım miktarı için özel gereksinimleri vardır. B, seçim yaparken bu dikkate alınmalıdır. Tipik olarak, bir video kartıyla donatılmış ortalama bir sistem birimi için 500-600 watt'lık bir güç kaynağı yeterlidir.

Bir model ve üretici seçerken bu güç kaynağı modelinin incelemelerini ve incelemelerini okumalısınız. AAFC devresine sahip bir güç kaynağının seçilmesi tavsiye edilir. Yani güçlü, sessiz, kaliteli ve belirtilen özellikleri karşılayan bir güç kaynağı seçmeniz gerekiyor. Bir düzine veya iki dolar biriktirmeye değmez. Tüm bilgisayarın bir bütün olarak stabilitesinin, dayanıklılığının ve güvenilirliğinin büyük ölçüde güç kaynağının çalışmasına bağlı olduğu unutulmamalıdır..

• < Назад

Bilgisayar sistemleri.

ATX standardı aşağıdaki özellikleri tanımlar:

• anakartların geometrik boyutları;
• mahfaza üzerindeki konektörlerin ve deliklerin konumu için genel gereksinimler;
• bir dizi konektörün şekli ve konumu (çoğunlukla güç);
• güç kaynağının geometrik boyutları;
• kasadaki güç kaynağının konumu;
• güç kaynağının elektriksel özellikleri;

Hikaye

Uzun süredir kullanılanın yerine geçmek üzere 1995 yılında Intel tarafından geliştirilip bilgisayar sistemi üreticilerine sunuldu. Intel'in yanı sıra, OEM ekipman tedarikçileri (vb.) tarafından da değiştirme işlemi yapılmaya başlandı, daha sonra onlar için anakartlar ve güç kaynakları gibi bileşen tedarikçileri tarafından satın alındı. Önceki standardın büyük ölçüde yer değiştirmesi 2001'in sonunda - başında meydana geldi. Diğer modern standartlar (microATX, flexATX, mini-ITX) genellikle ATX'in ana özelliklerini korur ve yalnızca anakartın boyutunu ve genişletme yuvalarının sayısını değiştirir.

ATX spesifikasyonu, var olduğu süre boyunca standartlarda ifade edilen bir dizi değişikliğe uğradı:

• ATX 1.0 Standardı.
• ATX 1.1 Standardı.
• ATX 1.2 Standardı.
• ATX 1.3 Standardı.
• ATX 2.0 Standardı.
• ATX 2.1 Standardı.
• ATX 2.2 Standardı.
• ATX 2.3 Standardı.

• 5V VSB- “beklemede” 5 V güç kaynağı (bilgisayar kapatıldığında voltaj sağlanır)
• Şifre Tamam- güç kaynağı (5V ve 3,3V) iyi durumda
• PS AÇIK#- 14. kontak toprağa kısa devre yapıldığında (Gnd) - 15. kontak güç kaynağına açılır, açıldığında kapanır. (Yük olmadan açılması tavsiye edilmez).
• Toprak(zemin) - “zemin”

Ek 4 pinli konnektör

24 pinli konnektör

PCI Express veri yolu ile Pentium 4 ve Athlon 64 işlemcilerin güç kaynağı devrelerinde kullanılır.

Notlar:

• 24 pinli konnektör, 20 pinli konnektörden yalnızca 4 yeni pin (şemada solda) bakımından farklılık gösterir, bu nedenle çoğu durumda eski cihazlarla uyumlu olduğu ortaya çıkar.
• Mandalın konumu standarda göre değişmiştir, bu nedenle eski cihazlarla uyumluluğu sağlamak için genellikle her iki standartta da istenen konumu kaplayacak kadar uzun yapılır. Ek olarak, birçok güç kaynağının ana bloktan "açılan" ek 4 pimi vardır ve bu da bunların 20 pimli bir konektörle anakartlara bağlanmasını sağlar.
• Tipik olarak ağır bir yük olmadığı sürece 24 pinli konnektör için tasarlanan anakartların çoğu 20 pinli konnektörle çalışabilir.

24+4+6 pinli konnektör

Notlar:

• Anakarttaki 24 pinli konnektöre ve 4 pinli konnektöre ek olarak, video kartına güç sağlamak için kullanılanla aynı 6 pinli bir konnektör daha olabilir. Genellikle anakartta ikinci veya daha fazla PCI-E 16x bağlantı noktası bulunduğunda kurulur; daha önce aynı amaçlar için 4 pinli bir Molex konektörü kullanılabiliyordu.

24+4+4 pinli konnektör

Notlar:

• Anakart üzerindeki 24 pinli konnektör ve 4 pinli konnektöre ek olarak, bir öncekiyle birleştirilmiş ve tek 8 pinli konnektör (EPS12V standardı) olan başka bir 4 pinli konnektör (P8) olabilir, genellikle anakartın daha fazla güç gerektiren CPU'ları desteklemesi durumunda takılır ve yapısal olarak 4 pinli güç konektörüyle uyumlu kalır. Bazı ileri teknoloji anakartlarda 8 pinli ve 4 pinli konnektörlerden oluşan bu tür birkaç konnektör konfigürasyonu olabilir veya iki adet 8 pinli konnektör mümkündür.

giriiş

Her bilgisayarın ayrılmaz bir parçası güç kaynağıdır. Bilgisayarın geri kalanı kadar önemlidir. Aynı zamanda, bir güç kaynağı satın almak oldukça nadirdir çünkü İyi bir güç kaynağı birkaç nesil sisteme güç sağlayabilir. Bütün bunlar dikkate alındığında, bilgisayarın kaderi doğrudan güç kaynağının performansına bağlı olduğundan, bir güç kaynağının satın alınması çok ciddiye alınmalıdır.

Galvanik izolasyonu gerçekleştirmek için gerekli sargılara sahip bir transformatörün üretilmesi yeterlidir. Ancak bir bilgisayara güç sağlamak, özellikle modern bilgisayarlar için çok fazla güç gerektirir. Bilgisayara güç sağlamak için, yalnızca büyük olmakla kalmayıp aynı zamanda çok ağır olan bir transformatör yapılması gerekecekti. Bununla birlikte, transformatör besleme akımının frekansı arttıkça, aynı manyetik akıyı oluşturmak için daha az dönüş ve manyetik çekirdeğin daha küçük bir kesiti gerekir. Dönüştürücü temelinde oluşturulan güç kaynaklarında, transformatör besleme voltajının frekansı 1000 kat veya daha fazladır. Bu, kompakt ve hafif güç kaynakları oluşturmanıza olanak tanır.

En basit darbe güç kaynağı

Tüm anahtarlamalı güç kaynaklarının temelini oluşturan basit bir anahtarlamalı güç kaynağının blok şemasına bakalım.

Anahtarlamalı bir güç kaynağının blok şeması.

İlk blok AC ağ voltajını DC'ye dönüştürür. Böyle bir dönüştürücü, alternatif voltajı düzelten bir diyot köprüsünden ve düzeltilmiş voltajın dalgalanmalarını yumuşatan bir kapasitörden oluşur. Bu kutu ayrıca ek unsurlar içerir: açma anında akım dalgalanmasını yumuşatmak için puls üreteci dalgalanmalarından ve termistörlerden gelen şebeke voltajı filtreleri. Ancak maliyetten tasarruf etmek için bu unsurlar ihmal edilebilir.

Bir sonraki blok, transformatörün birincil sargısına güç sağlayan belirli bir frekansta darbeler üreten bir darbe üretecidir. Farklı güç kaynaklarının darbe üretme frekansı farklıdır ve 30 - 200 kHz aralığındadır. Transformatör, güç kaynağının ana işlevlerini yerine getirir: ağdan galvanik izolasyon ve voltajı gerekli değerlere düşürmek.

Transformatörden alınan alternatif voltaj bir sonraki blok tarafından doğrudan voltaja dönüştürülür. Blok, voltaj doğrultucu diyotlardan ve bir dalgalanma filtresinden oluşur. Bu bloktaki dalgalanma filtresi, ilk bloktakinden çok daha karmaşıktır ve bir grup kapasitör ve bir bobinden oluşur. Paradan tasarruf etmek için üreticiler küçük kapasitörlerin yanı sıra düşük endüktanslı bobinler de kurabilirler.

İlk anahtarlamalı güç kaynağı, itme-çekme veya tek çevrimli bir dönüştürücüydü. İtme-çekme, üretim sürecinin iki bölümden oluşması anlamına gelir. Böyle bir dönüştürücüde iki transistör sırayla açılır ve kapanır. Buna göre, tek uçlu bir dönüştürücüde bir transistör açılır ve kapanır. İtme-çekme ve tek çevrimli dönüştürücülerin devreleri aşağıda sunulmuştur.

Dönüştürücünün şematik diyagramı.

Devrenin elemanlarına daha yakından bakalım:

X2 - konektör güç kaynağı devresi.

X1, çıkış voltajının çıkarıldığı konnektördür.

R1, tuşlar üzerindeki başlangıçtaki küçük eğilimi ayarlayan bir dirençtir. Dönüştürücüdeki salınım işleminin daha kararlı bir şekilde başlaması için gereklidir.

R2, transistörlerdeki temel akımı sınırlayan bir dirençtir; bu, transistörlerin yanmasını önlemek için gereklidir.

TP1 - Transformatörün üç grup sargısı vardır. İlk çıkış sargısı çıkış voltajını üretir. İkinci sargı transistörler için yük görevi görür. Üçüncüsü transistörler için kontrol voltajını üretir.

İlk devrenin açıldığı ilk anda transistör biraz açıktır, çünkü R1 direnci üzerinden tabana pozitif voltaj uygulanır. Hafifçe açık olan transistörden bir akım geçer ve bu transistör de transformatörün II. sargısından geçer. Sargıdan geçen akım manyetik bir alan oluşturur. Manyetik alan, transformatörün geri kalan sargılarında voltaj oluşturur. Sonuç olarak, sargı III'te transistörü daha da fazla açan pozitif bir voltaj oluşturulur. Transistör doyum moduna ulaşana kadar işlem devam eder. Doyum modu, transistöre uygulanan kontrol akımı arttıkça çıkış akımının değişmeden kalmasıyla karakterize edilir.

Sargılardaki voltaj yalnızca manyetik alanda bir değişiklik olması, artması veya azalması durumunda üretildiğinden, transistörün çıkışındaki akımda bir artışın olmaması bu nedenle emf'nin kaybolmasına yol açacaktır. sargı II ve III'te. Sargı III'teki voltaj kaybı, transistörün açılma derecesinde bir azalmaya yol açacaktır. Ve transistörün çıkış akımı azalacak, dolayısıyla manyetik alan azalacaktır. Manyetik alanın azaltılması zıt kutuplu bir voltaj yaratacaktır. Sargı III'teki negatif voltaj, transistörü daha da kapatmaya başlayacaktır. Manyetik alan tamamen yok olana kadar işlem devam edecektir. Manyetik alan ortadan kalktığında III. sargıdaki negatif voltaj da ortadan kalkacaktır. Süreç yeniden kendini tekrar etmeye başlayacak.

Bir itme-çekme dönüştürücü aynı prensipte çalışır, ancak fark, iki transistörün olması ve bunların sırayla açılıp kapanmasıdır. Yani biri açıkken diğeri kapalıdır. İtme-çekme dönüştürücü devresi, transformatörün manyetik iletkeninin tüm histerezis döngüsünü kullanmanın büyük avantajına sahiptir. Histerezis döngüsünün yalnızca bir bölümünün kullanılması veya yalnızca tek yönde mıknatıslama, dönüştürücünün verimliliğini azaltan ve performansını düşüren birçok istenmeyen etkiye yol açar. Bu nedenle, faz kaydırma transformatörüne sahip bir itme-çekme dönüştürücü devresi genellikle her yerde kullanılır. Basitliğin, küçük boyutların ve düşük gücün gerekli olduğu devrelerde hala tek çevrimli devre kullanılmaktadır.

Güç faktörü düzeltmesi olmayan ATX form faktörlü güç kaynakları

Yukarıda tartışılan dönüştürücülerin, eksiksiz cihazlar olmasına rağmen, pratikte kullanılması sakıncalıdır. Dönüştürücü frekansı, çıkış voltajı ve diğer birçok parametre, aşağıdaki değişikliklere bağlı olarak değişen "değişkendir": besleme voltajı, dönüştürücü çıkış yükü ve sıcaklık. Ancak tuşlar, stabilizasyonu ve çeşitli ek işlevleri gerçekleştirebilecek bir denetleyiciyi kontrol ediyorsa, devreyi cihazlara güç sağlamak için kullanabilirsiniz. Bir PWM kontrol cihazı kullanan güç kaynağı devresi oldukça basittir ve genel olarak bir PWM kontrol cihazı üzerine kurulu bir puls üretecidir.

PWM - darbe genişliği modülasyonu. Darbenin süresini veya görev döngüsünü değiştirerek LPF'den (düşük geçiş filtresi) geçen sinyalin genliğini ayarlamanıza olanak tanır. PWM'nin ana avantajları, güç amplifikatörlerinin yüksek verimliliği ve mükemmel uygulama olanaklarıdır.

PWM denetleyicili basit bir güç kaynağının şeması.

Bu güç kaynağı devresi düşük bir güce sahiptir ve anahtar olarak alan etkili bir transistör kullanır, bu da devreyi basitleştirmeyi ve transistör anahtarlarını kontrol etmek için gereken ek elemanlardan kurtulmayı mümkün kılar. Yüksek güçlü güç kaynaklarında, PWM denetleyicisinde çıkış anahtarı için kontrol elemanları (“Sürücü”) bulunur. IGBT transistörleri yüksek güçlü güç kaynaklarında çıkış anahtarları olarak kullanılır.

Bu devredeki şebeke voltajı DC voltajına dönüştürülür ve bir anahtar aracılığıyla transformatörün ilk sargısına verilir. İkinci sargı, mikro devreye güç sağlamaya ve geri besleme voltajı üretmeye yarar. PWM denetleyicisi, pim 4'e bağlı bir RC zinciri tarafından belirlenen frekansta darbeler üretir. Darbeler, onları güçlendiren anahtarın girişine beslenir. Darbelerin süresi bacak 2'deki voltaja bağlı olarak değişir.

Gerçek bir ATX güç kaynağı devresini düşünelim. Çok daha fazla öğeye sahiptir ve içinde ek cihazlar mevcuttur. Güç kaynağı devresi geleneksel olarak kırmızı karelerle ana parçalara bölünmüştür.

150-300 W gücünde ATX güç kaynağı devresi.

Denetleyici çipine güç vermek ve bilgisayar kapatıldığında bilgisayar tarafından kullanılan +5 bekleme voltajını üretmek için devrede başka bir dönüştürücü vardır. Diyagramda blok 2 olarak belirtilmiştir. Gördüğünüz gibi tek çevrimli bir dönüştürücünün devresine göre yapılmıştır. İkinci blok ayrıca ek öğeler içerir. Temel olarak bunlar, dönüştürücü transformatör tarafından üretilen voltaj dalgalanmalarını absorbe etmeye yönelik zincirlerdir. Mikro devre 7805 - bir voltaj dengeleyici, dönüştürücünün düzeltilmiş voltajından +5V'luk bir bekleme voltajı üretir.

Bekleme voltajı üreten üniteye genellikle düşük kaliteli veya arızalı bileşenler takılır ve bu da dönüştürücünün frekansının ses aralığına düşmesine neden olur. Sonuç olarak, güç kaynağından bir gıcırtı sesi duyulur.

Güç kaynağı 220V AC gerilim şebekesinden beslendiğinden ve dönüştürücünün DC gerilim gücüne ihtiyacı olduğundan, gerilimin dönüştürülmesi gerekir. İlk blok alternatif şebeke voltajını düzeltir ve filtreler. Bu blok ayrıca güç kaynağının kendisi tarafından oluşturulan parazitlere karşı bir filtre içerir.

Üçüncü blok TL494 PWM denetleyicisidir. Güç kaynağının tüm ana işlevlerini yerine getirir. Güç kaynağını kısa devrelerden korur, çıkış voltajlarını dengeler ve transformatöre yüklenen transistör anahtarlarını kontrol etmek için bir PWM sinyali üretir.

Dördüncü blok iki transformatörden ve iki grup transistör anahtarından oluşur. İlk transformatör çıkış transistörleri için kontrol voltajını üretir. TL494 PWM kontrol cihazı düşük güçlü bir sinyal ürettiğinden, ilk transistör grubu bu sinyali güçlendirir ve ilk transformatöre iletir. İkinci transistör grubu veya çıkış transistörleri, ana besleme voltajlarını üreten ana transformatöre yüklenir. Bu daha karmaşık çıkış anahtarı kontrol devresi, bipolar transistörleri kontrol etmenin ve PWM kontrol cihazını yüksek voltajdan korumanın karmaşıklığı nedeniyle kullanıldı.

Beşinci blok, transformatörün çıkış voltajını düzelten Schottky diyotlardan ve bir alçak geçiş filtresinden (LPF) oluşur. Alçak geçiren filtre, önemli kapasiteye sahip elektrolitik kapasitörlerden ve bobinlerden oluşur. Alçak geçiren filtrenin çıkışında onu yükleyen dirençler vardır. Bu dirençler, güç kaynağı kapasitesinin kapatıldıktan sonra şarjlı kalmamasını sağlamak için gereklidir. Şebeke gerilim doğrultucusunun çıkışında da dirençler bulunmaktadır.

Blokta daire içine alınmayan geri kalan öğeler, "hizmet sinyalleri" oluşturan zincirlerdir. Bu zincirler güç kaynağını kısa devrelerden korur veya çıkış voltajlarının durumunu izler.

ATX güç kaynağı 200 W.

Şimdi 200 W'lık bir güç kaynağının baskılı devre kartında elemanların nasıl yerleştirildiğini görelim. Resim şunu gösterir:

Çıkış voltajlarını filtreleyen kapasitörler.

Lehimlenmemiş çıkış voltajı filtre kapasitörlerinin yeri.

Çıkış gerilimlerini filtreleyen indüktörler. Daha büyük bobin yalnızca filtre görevi görmekle kalmaz, aynı zamanda ferromanyetik stabilizatör görevi de görür. Bu, farklı çıkış voltajlarının yükü eşit olmadığında voltaj dengesizliklerini biraz azaltmanıza olanak tanır.

WT7520 PWM sabitleyici çip.

+3,3V ve +5V voltajlar için Schottky diyotların takıldığı bir radyatör ve +12V voltajlar için sıradan diyotlar vardır. Çoğu zaman, özellikle eski güç kaynaklarında, aynı radyatöre ek elemanların yerleştirildiğine dikkat edilmelidir. Bunlar +5V ve +3.3V voltaj stabilizasyon elemanlarıdır. Modern güç kaynaklarında bu radyatöre yalnızca tüm ana voltajlar için Schottky diyotlar veya doğrultucu eleman olarak kullanılan alan etkili transistörler yerleştirilir.

Tüm voltajları üreten ana transformatörün yanı sıra ağdan galvanik izolasyon.

Dönüştürücünün çıkış transistörleri için kontrol voltajları üreten bir transformatör.

Bekleme voltajı +5V üreten dönüştürücü transformatör.

Dönüştürücünün çıkış transistörlerinin bulunduğu radyatörün yanı sıra, bekleme voltajını üreten dönüştürücünün transistörü.

Şebeke voltajı filtre kapasitörleri. İkisinin olması gerekmiyor. İki kutuplu bir voltaj oluşturmak ve bir orta nokta oluşturmak için eşit kapasiteye sahip iki kapasitör monte edilir. Düzeltilmiş şebeke voltajını ikiye bölerler, böylece ortak bir noktaya bağlanan farklı polaritelerde iki voltaj oluştururlar. Tek beslemeli devrelerde yalnızca bir kapasitör bulunur.

Güç kaynağının oluşturduğu harmoniklere (parazit) karşı ağ filtre elemanları.

AC şebeke voltajını düzelten diyot köprü diyotları.

ATX güç kaynağı 350 W.

350 W güç kaynağı da aynı şekilde tasarlanmıştır. Hemen gözünüze çarpan şey büyük kart boyutu, daha büyük radyatörler ve daha büyük dönüştürücü transformatörüdür.

Çıkış voltajı filtre kapasitörleri.

Çıkış voltajını düzelten diyotları soğutan bir radyatör.

Gerilimleri dengeleyen PWM denetleyicisi AT2005 (WT7520'ye benzer).

Dönüştürücünün ana transformatörü.

Çıkış transistörleri için kontrol voltajı üreten bir transformatör.

Bekleme voltajı dönüştürücü transformatörü.

Dönüştürücülerin çıkış transistörlerini soğutan bir radyatör.

Güç kaynağı parazitine karşı şebeke voltajı filtresi.

Diyot köprü diyotları.

Şebeke voltajı filtre kapasitörleri.

Söz konusu devre güç kaynaklarında uzun süredir kullanılmaktadır ve şimdi bazen bulunmaktadır.

Güç faktörü düzeltmeli ATX formatlı güç kaynakları.

Söz konusu devrelerde ağ yükü, ağa bir diyot köprüsü aracılığıyla bağlanan bir kapasitördür. Kondansatör yalnızca üzerindeki voltaj şebeke voltajından düşükse şarj edilir. Sonuç olarak, akım doğası gereği darbelidir ve bu da birçok dezavantaja sahiptir.

Köprü voltajı doğrultucusu.

Bu dezavantajları sıralıyoruz:

• akımlar ağa daha yüksek harmonikler (parazit) getirir;
• akım tüketiminin büyük genliği;
• tüketim akımında önemli reaktif bileşen;
• tüm süre boyunca şebeke voltajı kullanılmaz;
• Bu tür devrelerin verimliliği pek önemli değildir.

Yeni güç kaynakları geliştirilmiş modern bir devreye sahiptir; artık bir ek birimi daha vardır - bir güç faktörü düzelticisi (PFC). Güç faktörünü iyileştirir. Veya daha basit bir ifadeyle köprü doğrultucunun şebeke gerilimi açısından bazı dezavantajlarını ortadan kaldırır.

Tam güç formülü.

Güç faktörü (PF), toplam gücün ne kadarının aktif bir bileşen olduğunu ve ne kadarının reaktif olduğunu karakterize eder. Prensip olarak reaktif gücü neden hesaba kattığımızı söyleyebiliriz, bunun hayalidir ve hiçbir faydası yoktur.

Güç faktörü formülü.

Diyelim ki güç faktörü 0,7 ve gücü 300 W olan belirli bir cihazımız, bir güç kaynağımız var. Hesaplamalardan güç kaynağımızın üzerinde belirtilenden daha büyük bir toplam güce (reaktif ve aktif gücün toplamı) sahip olduğu görülmektedir. Ve bu güç 220V'luk bir güç kaynağı tarafından sağlanmalıdır. Bu güç her ne kadar kullanışlı olmasa da (elektrik sayacı bile bunu kaydetmiyor) hala mevcut.

Güç kaynağının toplam gücünün hesaplanması.

Yani iç elemanların ve ağ kablolarının 300 W değil 430 W güç için tasarlanması gerekir. Güç faktörünün 0,1 olduğu bir durum düşünün... Bu nedenle GORSET, güç faktörü 0,6'nın altında olan cihazların kullanımını yasaklıyor ve tespit edilmesi durumunda sahibine para cezası uygulanıyor.

Buna göre kampanyalar PFC'ye sahip yeni güç kaynağı devreleri geliştirdi. Başlangıçta, girişe bağlanan yüksek endüktanslı bir indüktör PFC olarak kullanıldı; böyle bir güç kaynağına PFC veya pasif PFC'li güç kaynağı denir. Böyle bir güç kaynağının KM'si artmıştır. İstenilen CM'yi elde etmek için, güç kaynağının giriş direnci, redresörün çıkışına takılan kapasitörler nedeniyle doğası gereği kapasitif olduğundan, güç kaynaklarının büyük bir bobin ile donatılması gerekir. Bir boğucu takmak, güç kaynağının kütlesini önemli ölçüde artırır ve KM'yi 0,85'e çıkarır ki bu çok fazla değildir.

Pasif güç faktörü düzeltmeli 400 W güç kaynağı.

Şekilde pasif güç faktörü düzeltmeli bir FSP 400 W güç kaynağı gösterilmektedir. Aşağıdaki unsurları içerir:

Şebeke voltajı filtre kondansatörleri düzeltildi.

Güç faktörü düzeltmesini gerçekleştiren kısma.

Ana dönüştürücü transformatör.

Anahtarları kontrol eden transformatör.

Yardımcı dönüştürücü transformatör (bekleme voltajı).

Şebeke voltajı, güç kaynağı dalgalanmalarına karşı filtreler.

Çıkış transistör anahtarlarının takılı olduğu bir radyatör.

Ana transformatörün alternatif voltajını düzelten diyotların monte edildiği bir radyatör.

Fan hızı kontrol panosu.

FSP3528 PWM denetleyicisinin kurulu olduğu bir kart (KA3511'e benzer).

Grup stabilizasyon bobini ve çıkış voltajı dalgalanma filtre elemanları.

1. Çıkış voltajı dalgalanma filtre kapasitörleri.

CM'yi düzeltmek için gazı açıyoruz.

Pasif PFC'nin düşük verimliliği nedeniyle, güç kaynağına, bir indüktöre yüklenen bir PWM dengeleyici temelinde inşa edilen yeni bir PFC devresi eklendi. Bu devre güç kaynağına birçok avantaj sağlar:

• genişletilmiş çalışma voltajı aralığı;
• şebeke voltajı filtre kapasitörünün kapasitansını önemli ölçüde azaltmak mümkün hale geldi;
• CM'yi önemli ölçüde arttırdı;
• güç kaynağının ağırlığının azaltılması;
• güç kaynağının verimliliğini arttırmak.

Bu şemanın dezavantajları da vardır - pil / şebeke çalışma modlarını değiştirirken güç kaynağının güvenilirliğinde bir azalma ve bazı kesintisiz güç kaynakları ile yanlış çalışma. Bu devrenin UPS ile yanlış çalışması, devredeki şebeke voltajı filtre kapasitansının önemli ölçüde azalmasından kaynaklanmaktadır. Gerilimin kısa bir süre için kaybolduğu anda, PFC çıkışındaki gerilimi korumak için gerekli olan PFC akımı büyük ölçüde artar ve bunun sonucunda UPS'teki kısa devreye (kısa devre) karşı koruma tetiklenir. .

Aktif güç faktörü düzeltme devresi.

Devreye bakarsanız, indüktöre yüklenen bir puls üretecidir. Şebeke voltajı bir diyot köprüsü tarafından düzeltilir ve L1 indüktörü ve T1 transformatörü tarafından yüklenen anahtara verilir. Denetleyiciden anahtara geri bildirim sağlamak için bir transformatör tanıtılmıştır. İndüktörden gelen voltaj D1 ve D2 diyotları kullanılarak giderilir. Ayrıca voltaj, diyotlar kullanılarak diyot köprüsünden veya indüktörden dönüşümlü olarak çıkarılır ve Cs1 ve Cs2 kapasitörlerini şarj eder. Q1 tuşu açılır ve gerekli miktarda enerji L1 gaz kelebeğinde toplanır. Biriken enerji miktarı, anahtarın açık kalma süresine göre düzenlenir. Ne kadar fazla enerji birikirse, indüktör o kadar fazla voltaj üretecektir. Anahtar kapatıldıktan sonra, biriken enerji L1 indüktörü tarafından D1 diyotu üzerinden kapasitörlere salınır.

Bu işlem, PFC'siz devrelerin aksine, ağın alternatif voltajının tüm sinüzoidinin kullanılmasını ve ayrıca dönüştürücüyü besleyen voltajın stabilize edilmesini mümkün kılar.

Modern güç kaynağı devrelerinde sıklıkla çift kanallı PWM kontrolörleri kullanılır. Bir mikro devre hem dönüştürücüyü hem de PFC'yi çalıştırır. Sonuç olarak, güç kaynağı devresindeki elemanların sayısı önemli ölçüde azalır.

İki kanallı bir PWM denetleyicisinde basit bir güç kaynağının şeması.

İki kanallı bir PWM denetleyicisi ML4819 kullanarak basit bir 12V güç kaynağının devresini düşünelim. Güç kaynağının bir kısmı +380V'luk sabit bir stabilize voltaj üretir. Diğer kısım ise +12V sabit stabilize voltaj üreten bir dönüştürücüdür. PFC, yukarıda ele alınan durumda olduğu gibi, Q1 anahtarından ve üzerine yüklenen T1 geri besleme transformatörünün L1 indüktöründen oluşur. D5, D6 diyotları C2, C3, C4 kapasitörlerini şarj eder. Dönüştürücü, T3 transformatörüne yüklenen iki Q2 ve Q3 anahtarından oluşur. Darbe voltajı D13 diyot düzeneği tarafından düzeltilir ve L2 indüktörü ve C16, C18 kapasitörleri tarafından filtrelenir. U2 kartuşu kullanılarak çıkış voltajı kontrol voltajı üretilir.

GlacialPower GP-AL650AA güç kaynağı.

Aktif PFC'ye sahip bir güç kaynağının tasarımını ele alalım:

1. Akım koruma kontrol panosu;
2. Hem +12V hem de +5V voltaj filtresinin ve grup stabilizasyon fonksiyonunun rolünü yerine getiren bir bobin;
3. Gerilim filtresi bobini +3,3V;
4. Çıkış voltajlarının doğrultucu diyotlarının bulunduğu bir radyatör;
5. Ana dönüştürücü transformatör;
6. Ana dönüştürücünün tuşlarını kontrol eden transformatör;
7. Yardımcı dönüştürücü transformatör (bekleme voltajı oluşturur);
8. Güç faktörü düzeltme kontrol panosu;
9. Radyatör, soğutma diyot köprüsü ve ana dönüştürücü anahtarları;
10. Girişimlere karşı hat voltajı filtreleri;
11. Güç faktörü düzeltici bobini;
12. Şebeke voltajı filtre kondansatörü.

Tasarım özellikleri ve konektör türleri

Güç kaynağında bulunabilecek konnektör türlerine bakalım. Güç kaynağının arka duvarında ağ kablosunu ve anahtarı bağlamak için bir konektör bulunur. Önceden, güç kablosu konektörünün yanında monitörün ağ kablosunu bağlamak için bir konektör de bulunuyordu. İsteğe bağlı olarak başka unsurlar da mevcut olabilir:

• şebeke voltajı veya güç kaynağının çalışma durumu göstergeleri;
• fan çalışma modu kontrol düğmeleri;
• giriş şebeke voltajını 110/220V değiştirmek için düğme;
• USB hub güç kaynağında yerleşik USB bağlantı noktaları;
• diğer.

Fanlar arka duvara gittikçe daha az yerleştiriliyor ve güç kaynağından hava çekiyor. Fanı monte etmek için daha geniş alan olması nedeniyle fan, güç kaynağının üst kısmına giderek daha fazla yerleştiriliyor, bu da büyük ve sessiz bir aktif soğutma elemanı kurmanıza olanak tanıyor. Hatta bazı güç kaynaklarında hem üstte hem de arkada iki fan takılıdır.

Chieftec CFT-1000G-DF güç kaynağı.

Anakart için güç konektörüne sahip bir tel ön duvardan çıkar. Bazı modüler güç kaynaklarında, diğer kablolar gibi bir konektör aracılığıyla bağlanır. Aşağıdaki şekil tüm ana konektörlerin pin düzenini göstermektedir.

Her voltajın kendi kablo rengine sahip olduğunu fark edebilirsiniz:

• Sarı renk - +12 V,
• Kırmızı renk - +5 V,
• Turuncu renk - +3,3V,
• Siyah renk yaygındır veya topraktır.

Diğer voltajlar için kablo renkleri üreticiden üreticiye değişiklik gösterebilir.

Şekilde video kartlarına yönelik ek güç konektörleri gösterilmemektedir çünkü bunlar işlemcinin ek güç konektörlerine benzemektedir. Dell, Apple ve diğer markalı bilgisayarlarda bulunan başka konektör türleri de vardır.

Güç kaynaklarının elektriksel parametreleri ve özellikleri

Güç kaynağının, çoğu veri sayfasında belirtilmeyen birçok elektriksel parametresi vardır. Güç kaynağının yan etiketinde genellikle yalnızca birkaç temel parametre işaretlenir - çalışma voltajları ve güç.

Güç kaynağı gücü

Güç genellikle etikette büyük yazı tipiyle belirtilir. Güç kaynağının gücü, kendisine bağlı cihazlara (anakart, video kartı, sabit sürücü vb.) ne kadar elektrik enerjisi sağlayabileceğini karakterize eder.

Teorik olarak, kullanılan bileşenlerin tüketimini özetlemek ve yedek olarak biraz daha fazla güce sahip bir güç kaynağı seçmek yeterlidir. Gücü hesaplamak için, örneğin http://extreme.outervision.com/PSUEngine sitesini, varsa video kartının pasaportunda belirtilen önerileri, işlemcinin termal paketini vb. kullanabilirsiniz. .

Ama gerçekte her şey çok daha karmaşık çünkü... Güç kaynağı farklı voltajlar üretir - 12V, 5V, -12V, 3,3V, vb. Her voltaj hattı kendi gücü için tasarlanmıştır. Bu gücün sabit olduğunu ve toplamlarının güç kaynağının gücüne eşit olduğunu düşünmek mantıklıydı. Ancak güç kaynağı, bilgisayarın kullandığı tüm bu voltajları (bekleme voltajı +5V hariç) üretmek için bir transformatör içerir. Doğru, nadirdir, ancak yine de iki ayrı transformatöre sahip bir güç kaynağı bulabilirsiniz, ancak bu tür güç kaynakları pahalıdır ve çoğunlukla sunucularda kullanılır. Geleneksel ATX güç kaynaklarında bir transformatör bulunur. Bu nedenle, her bir gerilim hattının gücü dalgalanabilir: diğer hatlar hafif yüklendiğinde artar, diğer hatlar ağır yüklendiğinde azalır. Bu nedenle, her hattın maksimum gücü genellikle güç kaynaklarının üzerine yazılır ve sonuç olarak, eğer bunlar toplanırsa, çıkış, güç kaynağının gerçek gücünden bile daha büyük olacaktır. Bu nedenle üretici, örneğin güç kaynağının sağlayamayacağı kadar yüksek bir nominal güç beyan ederek tüketicinin kafasını karıştırabilir.

Bilgisayara yetersiz güçte bir güç kaynağı takılıysa, bunun, bilgisayarın açılamamasına kadar cihazların anormal çalışmasına ("donmalara", yeniden başlatmalara, sabit disk kafalarının tıklamasına) neden olacağını unutmayın. Ve PC'de, üzerine kurulu bileşenlerin gücü için tasarlanmamış bir anakart takılıysa, o zaman genellikle anakart normal şekilde çalışır, ancak zamanla güç konektörleri sürekli ısınma ve oksidasyon nedeniyle yanar.

Yanmış konektörler.

İzin verilen maksimum hat akımı

Bu, güç kaynağının önemli parametrelerinden biri olmasına rağmen, kullanıcı satın alırken çoğu zaman buna dikkat etmez. Ancak hattaki izin verilen akım aşılırsa güç kaynağı kapanır çünkü koruma tetiklenir. Kapatmak için güç kaynağını kapatmanız ve bir dakika kadar beklemeniz gerekir. Artık en fazla güce ihtiyaç duyan bileşenlerin (işlemci, video kartı) +12V hattından beslendiğini düşünmekte fayda var, bu nedenle belirtilen akım değerlerine daha fazla dikkat edilmesi gerekiyor. Yüksek kaliteli güç kaynakları için bu bilgiler genellikle bir plaka (örneğin, Seasonic M12D-850) veya bir liste (örneğin, FSP ATX-400PNF) şeklinde yan etikette sunulur.

Bu tür bilgileri içermeyen güç kaynakları (örneğin, Gembird PSU7 550W), performansın kalitesi ve beyan edilen gücün gerçek olanla uyumu konusunda hemen şüphe uyandırır.

Güç kaynaklarının geri kalan parametreleri düzenlenmemiştir, ancak daha az önemli değildir. Bu parametrelerin belirlenmesi ancak güç kaynağı ile çeşitli testler yapılarak mümkündür.

İşlem Voltaj Mesafesi

Çalışma voltajı aralığı, güç kaynağının işlevselliğini koruduğu şebeke voltajı değerleri aralığını ve derecelendirme parametrelerinin değerlerini ifade eder. Günümüzde, çalışma voltajı aralığının 110'dan 230'a genişletilmesine olanak tanıyan PFC'li (aktif güç faktörü düzeltmesi) güç kaynakları giderek daha fazla üretilmektedir. Ayrıca, örneğin FPS FPS400-60THN- gibi küçük bir çalışma voltajı aralığına sahip güç kaynakları da vardır. P güç kaynağının 220'den 240'a kadar bir aralığı vardır. Sonuç olarak bu güç kaynağı, devasa bir kesintisiz güç kaynağıyla eşleştirildiğinde bile ağ voltajı düştüğünde kapanacaktır. Bunun nedeni, geleneksel bir UPS'nin çıkış voltajını 220 V +/- %5 aralığında dengelemesidir. Yani, aküye geçiş için minimum voltaj 209 olacaktır (ve röle anahtarlamasının yavaşlığını hesaba katarsanız, voltaj daha da düşük olabilir), bu da güç kaynağının çalışma voltajından daha düşüktür.

İç direnç

İç direnç, akım aktığında güç kaynağının iç kayıplarını karakterize eder. Türe göre iç direnç iki türe ayrılabilir: doğru akım için geleneksel ve alternatif akım için diferansiyel.

Güç kaynağının eşdeğer eşdeğer devresi.

DC direnci, güç kaynağının yapıldığı bileşenlerin dirençlerinden oluşur: kabloların direnci, transformatör sargılarının direnci, indüktör kablolarının direnci, baskılı devre kartı izlerinin direnci vb. bu direncin varlığına bağlı olarak güç kaynağındaki yük arttıkça voltaj düşer. Bu direnç, güç kaynağının çapraz yük karakteristiği çizilerek görülebilir. Bu direnci azaltmak için güç kaynaklarında çeşitli stabilizasyon devreleri çalışır.

Güç kaynağının çapraz yük özellikleri.

Diferansiyel direnç, alternatif akım akışı sırasında güç kaynağının iç kayıplarını karakterize eder. Bu dirence aynı zamanda elektriksel empedans da denir. Bu direnci azaltmak en zorudur. Bunu azaltmak için güç kaynağında alçak geçiren bir filtre kullanılır. Empedansı azaltmak için güç kaynağına büyük kapasitörler ve yüksek endüktanslı bobinler takmak yeterli değildir. Ayrıca kapasitörlerin seri direncinin (ESR) düşük olması ve bobinlerin kalın telden yapılmış olması da gereklidir. Bunu gerçekleştirmek fiziksel olarak çok zordur.

Çıkış voltajı dalgalanması

Güç kaynağı, voltajı sürekli olarak AC'den DC'ye dönüştüren bir dönüştürücüdür. Sonuç olarak, hatlarının çıkışında dalgalanmalar var. Dalgalanma, kısa bir süre boyunca voltajda ani bir değişikliktir. Dalgalanmayla ilgili temel sorun, eğer bir devre veya cihazın güç kaynağı devresinde filtre yoksa veya kötüyse, bu dalgaların tüm devre boyunca geçerek performans özelliklerini bozmasıdır. Örneğin ses kartının çıkışında sinyal yokken hoparlör sesini maksimuma çıkarırsanız bu durum görülebilir. Çeşitli sesler duyulacaktır. Bu bir dalgalanmadır ancak güç kaynağının gürültüsü olması şart değildir. Ancak geleneksel bir amplifikatörün çalışmasında dalgalanmalardan büyük bir zarar gelmezse, yalnızca gürültü seviyesi artarsa, o zaman örneğin dijital devrelerde ve karşılaştırıcılarda yanlış anahtarlamaya veya giriş bilgilerinin yanlış algılanmasına yol açabilir, bu da hatalara yol açar veya cihazın çalışmaması.

Antec Signature SG-850 güç kaynağı çıkış voltajı dalga biçimi.

Gerilim kararlılığı

Daha sonra, güç kaynağı tarafından sağlanan voltajların kararlılığı gibi bir özelliği ele alacağız. Çalışma sırasında güç kaynağı ne kadar ideal olursa olsun voltajları değişir. Gerilimdeki bir artış, her şeyden önce tüm devrelerin hareketsiz akımlarında bir artışa ve ayrıca devrelerin parametrelerinde bir değişikliğe neden olur. Yani, örneğin bir güç amplifikatörü için voltajın arttırılması çıkış gücünü artırır. Bazı elektronik parçalar artan güce dayanamayabilir ve yanabilir. Güçteki aynı artış, elektronik elemanlar tarafından harcanan gücün de artmasına ve dolayısıyla bu elemanların sıcaklığının artmasına neden olur. Bu da aşırı ısınmaya ve/veya performansta değişikliklere yol açar.

Gerilimin azaltılması, aksine, hareketsiz akımı azaltır ve ayrıca devrelerin özelliklerini, örneğin çıkış sinyalinin genliğini kötüleştirir. Belli bir seviyenin altına düştüğünde bazı devreler çalışmayı durdurur. Sabit sürücülerin elektroniği buna özellikle duyarlıdır.

Güç kaynağının hatlarındaki izin verilen voltaj sapmaları ATX standardında açıklanmıştır ve ortalama olarak hat değerinin ±%5'ini aşmamalıdır.

Gerilim düşüşünün büyüklüğünü kapsamlı bir şekilde görüntülemek için çapraz yük karakteristiği kullanılır. İki hat yüklendiğinde seçilen hattın voltaj sapması seviyesinin renkli ekranıdır: seçilen hat ve +12V.

Yeterlik

Şimdi performans katsayısına, kısaca verimliliğe geçelim. Pek çok kişi okuldan hatırlıyor - bu, faydalı çalışmanın harcanan çalışmaya oranıdır. Verimlilik, tüketilen enerjinin ne kadarının faydalı enerjiye dönüştürüldüğünü gösterir. Verimlilik ne kadar yüksek olursa, bilgisayarın tükettiği elektrik için o kadar az ödemeniz gerekir. Çoğu yüksek kaliteli güç kaynağı benzer bir verime sahiptir; %10'dan fazla olmayan bir aralıkta değişir, ancak PPFC ve APFC'li güç kaynaklarının verimliliği önemli ölçüde daha yüksektir.

Güç faktörü

Güç kaynağı seçerken dikkat etmeniz gereken bir parametre olarak güç faktörü daha az önemlidir ancak diğer değerler buna bağlıdır. Güç faktörü düşükse verim düşük olacaktır. Yukarıda belirtildiği gibi güç faktörü düzelticileri birçok iyileştirmeyi beraberinde getirir. Daha yüksek bir güç faktörü ağda daha düşük akımlara yol açacaktır.

Güç kaynaklarının elektriksel olmayan parametreleri ve özellikleri

Genellikle elektriksel özelliklere gelince, elektriksel olmayan parametrelerin tümü pasaportta belirtilmez. Her ne kadar güç kaynağının elektriksel olmayan parametreleri de önemli olsa da. Ana olanları listeliyoruz:

• Çalışma sıcaklığı aralığı;
• güç kaynağının güvenilirliği (arızalar arasındaki süre);
• çalışma sırasında güç kaynağının yarattığı gürültü seviyesi;
• güç kaynağı fan hızı;
• güç kaynağı ağırlığı;
• güç kablolarının uzunluğu;
• kullanım kolaylığı;
• güç kaynağının çevre dostu olması;
• devlet ve uluslararası standartlara uygunluk;
• Güç kaynağının boyutları.

Elektriksel olmayan parametrelerin çoğu tüm kullanıcılar için açıktır. Ancak daha alakalı parametrelere odaklanalım. Modern güç kaynaklarının çoğu sessizdir ve yaklaşık 16 dB'lik bir gürültü düzeyine sahiptir. Nominal gürültü seviyesi 16 dB olan bir güç kaynağına bile 2000 rpm dönüş hızına sahip bir fan takılabilir. Bu durumda, güç kaynağı yükü yaklaşık% 80 olduğunda, fan hızı kontrol devresi onu maksimum hızda açacak ve bu da bazen 30 dB'den fazla önemli gürültüye yol açacaktır.

Güç kaynağının rahatlığına ve ergonomisine de dikkat etmek gerekir. Güç kablolarının modüler bağlantısını kullanmanın birçok avantajı vardır. Bu aynı zamanda aygıtların bağlanmasını daha kolay hale getirir, bilgisayar kasasında daha az yer kaplar, bu da yalnızca kullanışlı olmakla kalmaz, aynı zamanda bilgisayar bileşenlerinin soğutulmasını da geliştirir.

Standartlar ve sertifikalar

Bir güç kaynağı satın alırken öncelikle sertifikaların kullanılabilirliğine ve modern uluslararası standartlara uygunluğuna bakmanız gerekir. Aşağıdaki standartlar çoğunlukla güç kaynaklarında bulunabilir:

RoHS, WEEE - zararlı maddeler içermez;

UL, cUL - yerleşik elektrikli cihazların teknik özelliklerine ve güvenlik gereksinimlerine uygunluk sertifikası;

CE - güç kaynağının Avrupa Komitesi direktiflerinin en katı gerekliliklerini karşıladığını gösteren bir sertifika;

ISO - uluslararası kalite sertifikası;

CB - teknik özelliklerine uluslararası uygunluk sertifikası;

FCC - güç kaynağının ürettiği elektromanyetik girişim (EMI) ve radyo frekansı girişimi (RFI) standartlarına uygunluk;

TÜV - uluslararası EN ISO 9001:2000 standardının gerekliliklerine uygunluk sertifikası;

CCC - Çin'in güvenlik, elektromanyetik parametreler ve çevre korumasına uygunluk sertifikası.

Yük altında izin verilen voltaj sapmaları da dahil olmak üzere güç kaynağının boyutlarını, tasarımını ve diğer birçok parametresini tanımlayan ATX form faktörünün bilgisayar standartları da vardır. Bugün ATX standardının birkaç versiyonu var:

• ATX 1.3 Standardı;
• ATX 2.0 Standardı;
• ATX 2.2 Standardı;
• ATX 2.3 Standardı.

ATX standartlarının versiyonları arasındaki fark esas olarak yeni konektörlerin getirilmesi ve güç kaynağının güç kaynağı hatları için yeni gereksinimlerle ilgilidir.

Yeni bir ATX güç kaynağı satın almanız gerektiğinde öncelikle bu güç kaynağının takılacağı bilgisayara güç sağlamak için gereken gücü belirlemeniz gerekir. Bunu belirlemek için, örneğin outervision.com'dan bir hesap makinesi kullanarak sistemde kullanılan bileşenlerin gücünü özetlemek yeterlidir. Bu mümkün değilse, tek oyun ekran kartına sahip ortalama bir bilgisayar için 500-600 watt gücünde bir güç kaynağının yeterli olduğu kuralından hareket edebiliriz.

Bir güç kaynağının çoğu parametresinin yalnızca test edilerek bulunabileceği göz önüne alındığında, bir sonraki adım, olası rakiplerin - bölgenizde mevcut olan ve ihtiyaçlarınızı karşılayan güç kaynağı modellerinin - testlerine ve incelemelerine aşina olmanızı şiddetle tavsiye etmektir. en azından sağlanan güç açısından. Bu mümkün değilse, güç kaynağının modern standartlara uygunluğuna göre seçim yapmanız gerekir (sayı ne kadar yüksek olursa o kadar iyidir) ve güç kaynağında bir APFC devresinin bulunması arzu edilir. Bir güç kaynağı satın alırken, mümkünse satın aldığınız yerde veya eve varır varmaz onu açmak ve güç kaynağının gıcırtı, uğultu veya diğer yabancı sesler çıkarmaması için nasıl çalıştığını izlemek de önemlidir.

Genel olarak, güçlü, iyi yapılmış, iyi beyan edilmiş ve gerçek elektrik parametrelerine sahip olan ve ayrıca yüksek yük altında bile çalışma sırasında kullanımı kolay ve sessiz olan bir güç kaynağı seçmeniz gerekir. Ve hiçbir durumda bir güç kaynağı satın alırken birkaç dolar tasarruf etmemelisiniz. Tüm bilgisayarın kararlılığının, güvenilirliğinin ve dayanıklılığının esas olarak bu cihazın çalışmasına bağlı olduğunu unutmayın.

Makale 171175 kez okundu

Kanallarımıza abone olun

ATX (gelişmiş teknoloji genişletildi) - masaüstü bilgisayarlar için form faktörü. Bu form faktörü, 2001 yılında pazara sunulmasından bu yana, bilgisayar sistemleri için seri üretilen form faktörleri pazarında lider standart olarak hizmet vermiştir.

ATX aşağıdaki anakart parametrelerini tanımlar:

• Anakart geometrisi;
• Konektörlerin ve mahfaza üzerindeki deliklerin konumu için temel gereksinimler;
• Bazı konektörlerin şekli ve konumu (çoğunlukla güç konektörleri);
• Güç kaynağı boyutlarının geometrisi;
• Güç kaynağının kasa üzerindeki konumu;
• Güç kaynağının elektriksel parametreleri;

Kart boyutları

İsim	Kart Boyutları (mm)
EATX(Uzatılmış)
mikroBTX
Ultra ATX
Mini-DTX
mikroATX(dak.)
Mini-ITX
EPİK(İfade etmek)
Mini ATX
Nano-ITX
COM Ekspres
ESMexpress
Pico-ITX
PC/104 (-Artı)
mobil-ITX
CoreExpress

Hikaye

ATX form faktörü 1995 yılında bilgisayar sistemi üreticileri arasında oluşturuldu ve halka duyuruldu. Geliştirmenin yazarı Intel'dir. ATX standardı, uzun süredir kullanılan ve halihazırda geçerliliğini yitirmiş olan AT standardına mantıksal bir alternatif ve evrimsel bir alternatif görevi gördü.

Intel'e ek olarak, diğer OEM ekipman tedarik şirketleri de yeni ATX form faktöründe aktif olarak onlar için (diğer bileşenlerin yanı sıra) anakartlar ve güç kaynakları üretmeye başladı. Eski standardın küresel olarak değiştirilmesi 1999'un sonunda - 2001'in başında gerçekleşti. O zaman diğer modern standartlar ( microATX, flexATX, mini-ITX), yalnızca anakartların boyutlarını ve yuva sayısını değiştirerek ATX standardının temel özelliklerinin damgasını çoğunlukla korudu.

ATX spesifikasyonu geliştikçe standartların aşağıdaki evriminden geçti:

• ATX 1.0 Standardı.
• ATX 1.1 Standardı.
• ATX 1.2 Standardı.
• ATX 1.3 Standardı.
• ATX 2.0 Standardı.
• ATX 2.1 Standardı.
• ATX 2.2 Standardı.
• ATX 2.3 Standardı.

2003 yılında Intel, BTX adı verilen yeni bir standardı açıkladı. Sistem ünitesinin soğutma seviyesini ve yoğunluğunu arttırmak için oluşturulmuştur. ATX'in değiştirilmesi, bilgisayar bileşenlerinin artan termal gücünden kaynaklanıyordu. Her şeyden önce bunlar işlemcilerdi. Yeni bir formata geçişin yeni bir aşaması başladı, ancak bu aşama kısa sürede sona erdi. Bilgisayar endüstrisinin çoğu temsilcisi, PC bileşenlerinin harcadığı güçteki azalma nedeniyle yeni formatın toplu dağıtımını terk etti.

ATX ve türevleri bugüne kadar piyasadaki en yaygın form faktörleridir ve öngörülebilir gelecekte bunlara daha ilginç bir alternatif bulunmayacak.

ATX ve AT arasındaki temel farklar

• Anakart işlemciye güç vermekten sorumludur. Kontrol ünitesinin ve bazı çevresel cihazların çalışmasını sağlamak için karta 5/3,3 volt bekleme voltajı gönderilir. Pek çok talimat, bileşenlerin güvenli bir şekilde değiştirilmesini sağlamak için güç kablosunun çıkarılması konusunda ısrar etse de, birçok ATX güç kaynağı, doğrudan kasanın üzerine monte edilmiş bir bağlantı kesme anahtarıyla donatılmıştır.
• Güç kaynağının arka duvarında bulunan fan, güç kaynağının altına takılan 12/14 cm'lik bir fanla desteklenebilir veya değiştirilebilir. Bu, daha düşük hızlarda büyük bir hava akışı oluşturmayı mümkün kılar, bu da buna bağlı olarak gürültü seviyelerinde bir azalmaya yol açar. Anakart üzerindeki elemanlar, işlemci ısı emicisinin güç kaynağı fanından gelen hava akışı yoluna monte edileceği şekilde düzenlenmiştir.
• Güç konektörü değişti. İki benzer güç konektörünün yanlış bağlanmasını önlemek için (önceki standartta olduğu gibi), ATX standardı yanlış bağlanamayacak anahtarlı bir konektörle donatılmıştır. Güç tüketiminin artması nedeniyle ATX güç konektöründeki pin sayısı önce 20'ye, ardından 24'e çıktı.
• Kasanın arka paneli de bir yükseltme aldı. AT standardında yalnızca arka panelde klavye konektörü için bir delik vardı. Diğer cihazlar, anakart üzerine takılan konektörlere sahip özel kartlar aracılığıyla bağlandı ve özel yuvalara takıldı. ATX standardı, klavye (ve fare) konektörlerinin geleneksel olarak üstte bulunmasıyla farklıdır, alanın geri kalanı, anakart üreticisine bağlı olarak çeşitli konektörlerle doldurulabilen sabit boyutta dikdörtgen bir delik tarafından işgal edilir. herhangi bir sırada. Anakartla birlikte, belirli bir anakart için yuvalara sahip özel bir "fiş" dahildir. Kullanıcı aynı kasayı tamamen farklı konektör setleriyle donatılmış anakartlarla kullanma fırsatına sahip olduğundan bu çok kullanışlıdır. Ayrıca bu "fişin" başka işlevleri de vardır: yayılan EMR'yi azaltır ve tek bir şasi topraklama döngüsü oluşturur.

Konektörler ve fiş

Kasanın arkasında bulunan metal “fiş” çok önemli bir işlevi yerine getiriyor. Bu sayede anakart üreticileri, çeşitli arayüz cihazlarını ürünlerine entegre etme sürecinde, kasa üreticileriyle konumlarını koordine etmek zorunda kalmadan konektörleri oldukça serbestçe konumlandırabiliyorlar.

Fişin tek şartı dış geometrik boyutlardır:

• genişlik: 158,75 ± 2 mm;
• yükseklik: 44,45 ± 2 mm;
• kalınlık 0,94 ila 1,32 mm arasında değişir;
• panel yuvarlaması 0,99 mm'den fazla değil.

ATX kasadaki standart konektörler şunlardır:

• Klavye ve fareyi bağlamak için PS/2 konektörü. Bazı durumlarda her iki cihazı da destekleyen evrensel bir konektör bulunur. Ancak şu anda bu konektörü modern bir USB arayüzüne değiştirme yönünde genel bir eğilim var. Ancak bütçe panoları arasında bu konektörler hala kullanılmaktadır.
• Entegre ses kartının 3,5 mm konektörleri (3 ila 6 adet). Bunlar şunları içerir:
  • hat çıkışı (yeşil);
  • hat girişi (mavi);
  • mikrofon girişi (pembe);
• USB konektörleri (4 - 8);
• Yerel bir ağa bağlanmak için bağlayıcı.

Ayrıca aşağıdaki konnektörler de takılabilir:

• Paralel iletişim portu;
• Seri bağlantı noktası (1-2) - basit 9 pimli konektör;
• Bir joystick'i veya sentezleyiciyi bağlamak için oyun bağlantı noktası;
• Dijital ses çıkışları (koaksiyel ve/veya optik);
• Dahili video bağdaştırıcısı;
• Entegre video çıkışı (D-sub, S-Video, DVI veya HDMI);
• Entegre ağ kartları için ikinci bağlantı noktası;
• IEEE 1394 arayüzü;
• WiFi anteni için konektör;
• BIOS hızlı sıfırlama düğmesi.

Bilgisayar kasalarının ve anakartların form faktörü önemli özelliklerinden biridir. İnsanlar, yeni bir sistem kurarken veya eskisini yükseltirken, ATX ile mATX arasındaki farkın yanlış anlaşılmasıyla sıklıkla karşılaşırlar. Çoğu kişi yalnızca bu kısaltmalara aşinadır, ancak diğerleri bağlamda görünebilir. Her iki standart da birbirine benzer ve bir dizi bileşenin bir dizi özelliği için aynı gereksinimlere sahiptirler, bu nedenle özellikle anakartlarla ilgili olarak ATX ve mATX'i dikkate almaya değer - burada form faktörü belirleyici olacaktır.

Tanım

ATX— masaüstü bilgisayarlar için tam boyutlu anakartların boyutlarını, bağlantı noktası ve konektör sayısını ve diğer özellikleri belirleyen form faktörü. Aynı zamanda kişisel masaüstü bilgisayarların bir form faktörüdür; kasanın boyutlarını, montaj yerlerinin konumunu, güç kaynağının yerleşimini, boyutunu ve elektriksel özelliklerini belirler.

mATX- azaltılmış boyutlara ve azaltılmış sayıda bağlantı noktası ve arayüze sahip anakartların form faktörü. Ayrıca - sistem birimi kasalarının form faktörü.

Karşılaştırmak

ATX ve mATX arasındaki fark öncelikle boyuttadır. Tam boyutlu anakartlar full-tower ve midi-tower form faktörlerine kurulur, mATX kartlar da mini-tower kasalara kurulur. ATX kartlarının standart boyutları 305x244 mm'dir, ancak genişlikleri biraz daha küçük olabilir - 170 mm'ye kadar. mATX kartlarının (genellikle micro-ATX olarak adlandırılır) standart boyutları 244x244 mm'dir ancak 170 mm'ye kadar kesilebilir. Standartlar çok katı değildir ve bir üreticiden veya diğerinden birkaç mm'lik bir fark yaygındır ve hiçbir şeyi etkilemez. Ancak montaj yerleri form faktörüne göre katı bir şekilde standartlaştırılmıştır ve kesinlikle her zaman anakartların montajı için mahfaza delikleriyle çakışmaktadır. Görsel olarak şu şekilde belirlenir: Fişteki ilk dikey delik sırası evrenseldir, ikincisi mATX için tasarlanmıştır ve üçüncüsü ATX kartlar içindir. Küçük mATX kasalara ATX kartı takmak mümkün değildir, aksine çoğu durumda kurulum zorluk yaratmayacaktır.

Diğer bir fark ise port ve arayüz sayısındadır. Bu, standardizasyona tabi değildir ve üreticinin takdirine bağlıdır, ancak çoğunlukla mATX kartlarında minimal bir centilmen seti bulunur: ATX'te olduğu gibi dört yerine iki, RAM için yuvalar, daha az SATA ve USB arabirimi, bir video çıkışı arka panel (eğer evet ise), G/Ç bağlantı noktaları, genellikle birleştirilmiş, minimum USB, çoğu zaman eSATA veya HDMI gibi gösterişler yoktur. Günümüzde tüm anakartlar bir ethernet portu ile donatılmıştır. mATX kartlarındaki PCI yuvalarının sayısı minimum düzeyde olduğundan, bir video kartı artı birkaç genişletme kartı takmak en büyük hayalinizdir. Ayrıca, küçük kartlardaki alanın azalması nedeniyle entegrasyon her zaman önemlidir, ayrıca lehimli parça sayısı da daha azdır.

Pratikte bir bilgisayar kullanıcısı anakartların form faktörleri arasında neredeyse hiçbir fark görmeyecektir. Kasaların küçük boyutu ve mATX elektroniklerinin "kümelenmiş" yapısı nedeniyle mATX ısınabilir ve yerden tasarruf edilmesi nedeniyle yeni bileşenlerin takılması zahmetli olabilir.

Sonuçlar web sitesi

1. ATX, hem anakart form faktörü hem de kasa form faktörü olarak daha büyüktür.
2. mATX, bağlantı noktası ve konektör sayısındaki azalma nedeniyle işlevselliği azaltmıştır.
3. mATX kartları ATX kasalarına takılabilir ve bunun tersi mümkün değildir.
4. Bazı durumlarda mATX, bileşenlerin kurulumunda rahatsızlığa neden olur.