Учебно-методический комплекс

Блоки питания. Виды, характеристики, форм-фактуры.

 

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

Блок питания в компьютере, в том числе и в домашнем компьютере., является наверное самым основным компонентом из составляющих узлов ПК. От него напрямую зависит правильность и стабильность работы всего компьютера.

Блок питания- это преобразователь электрической энергии поступающей из сети переменного тока в энергию, которая предназначена для питания всей аппаратной части компьютера. Стандартное сетевое напряжение это 220В 50Гц . Выходы постоянного тока в +5В, +12В и +3,3В +3,3В и +5В используются для питания всех электронных компонентов, +12В используются для питания электродвигателей, в CD/DVD приводах, жёстких дисках, и от +12В питаются вентиляторы охлаждающей системы. Разумеется все электродвигатели или любой электронный компонент нуждается в стабильном питании, также имеются оптимальные значения напряжений, это +/- 0.5В отклонения от нормальных. Основной качественный параметр блока питания - потребляемая из электрической сети пиковая мощность. На сегодняшний день она лежит в диапазоне от 350 до 1000 Вт. Блоки питания компьютера называют импульсными (SMPS - SwitchingModePowerSupply). Они дают выходные напряжения в 5, 12, +3,3В.

Блоки питания постоянно совершенствуются, принимаются новые стандарты, и изменяются требования к ним. Вот перечень принимаемых стандартов:

Блоки питания стандарта АТ:

АТ был первым стандартом, который использовался в компьютерных блоках питания. Он появился одновременно с первыми IBM-совместимыми компьютерами и применялся вплоть до 1995 года. На выходе этих блоков питания было четыре постоянных напряжения...

Блоки питания стандарта ATX:

ATX новый стандарт, где было увеличено число линий напряжения на выходе. стандарту ATнеобходимо было напряжение в +3,3 В, соответственно такая линия и была добавлена, а также линия +5 В SB (Stand-By)...

Блоки питания стандарта ATX 12V (АТХ 2.03):

Переход на новый стандарт был необходим, так как в 2000 году, появляется новый процессорIntelPentium 4, который требовал большей мощности блока питания. До него стабилизатор процессора питался от шины +5 Вольт , и если процессор имел мощность 50 Ватт , то сила тока получалась 10 А. При такой нагрузке появились некоторые проблемы с монтажом. Поэтому было принято решение питать стабилизатор процессора от +12V. Соответственно пришлось добавить четырех контактный разъем , который имел два питающих контакта по +12V.

Блоки питания стандарта ATX 12V 2.0 (ATX 2.2):

В этом стандарте были внесены некоторые изменения: убрано напряжение питания-5В, и разъемAUX. Этот разъем предполагал дополнительное питание для материнской платы по шинам +5 и +3.3 В и немного напоминал по внешнему виду AT-разъем. В новом стандарте появились сразу 2-е шины +12 Вольт. Это было сделано для того чтобы «разгрузить» эту шину. По требованиям электро - безопасности не должно быть открытого доступа человека к цепям 12Вх20А. Так же были снижены в 1,5 раза максимально нагрузочные токи по +3,3 и +5 В шинам. Разъем питания материнской платы тоже изменился. До этого он был Molex 39-01-2200(20контактов), а стал использоваться Molex 39-01-2240(24контакта). В новом разъеме были добавлены контакты +12V, +5V,+3,3V и «земля». Но совместимость с предыдущим поколением материнских плат была сохранена Так же в этом стандарте стало обязательным присутствие разъемов для питания новых жестких дисков стандарта Serial ATA. Эти разъемы присутствовали и более ранних блоках питания, но начиная с этого стандарта стали обязательными. В этом стандарте остался и четырех контактный разъем дополнительного питания по шине +12 В. Но теперь он берет напряжение из собственного источника, поэтому процессор получил более стабильное напряжение, которое подается только на него.

Стандарты массово- выпускаемых БП:

·        Импульсный блок питания массового персонального компьютера мощностью 450 Вт (FSP ATX-450PNF)

·        БП форм-фактора SFX.

·        БП форм-фактора TFX.

·        БП форм-фактора Flex-ATX.

·        Дублирование блока питания с поддержкой горячей замены в отказоустойчивом сервере

·        Блок питания ноутбука ASUS.

Блок питания входит в комплект корпуса, отдельно продаются редко (в РФ). Ненадежный БП не только сам выйдет из строя, но и "унесет за собой в могилу" почти все элементы ПК. В поставку корпуса одного типа могут входить различные блоки, в частности, отличающиеся мощностью.

Существует несколько стандартных значений мощности: 200Вт, 230Вт, 235Вт, 250Вт, 280Вт, 300Вт, 350Вт, 400Вт, 2х300Вт, 2x337Вт, 700Вт. Это полезная мощность, т.е. выдаваемая в нагрузку. Верхние значения - это блоки питания с резервной мощностью (удвоенной, утроенной).

·        для офисных ПК почти всегда достаточно мощности 200Вт.

·        для домашнего мультимедийного ПК можно порекомендовать 230-250Вт.

·        для рабочих станций (с "тяжелыми" приложениями) достаточно 300 Вт.

Лидером среди производителей БП является Seasonic.

С самых первых моделей ПК применяется двухтактная схема преобразователя с бестрансформаторным входом. Импульсный преобразователь является регулирующим элементом стабилизатора напряжения: управляя шириной импульса, можно изменять величину энергии, поступающей через трансформатор в выпрямитель, и следовательно, регулировать (стабилизировать) его выходное напряжение. Преобразователь может стабилизировать лишь одно напряжение, обычно выбирают основное питающее напряжение.

От блока питания требуется стабильно выдавать нужные номиналы и служить долго и безотказно. Хорошие блоки также исправляют (в большей или меньшей степени) отклонения во входном питании, серверные допускают возможностью "горячей замены". Срок работы 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.

Блок питания имеет стандартный конструктив и набор жгутов с разъемами питания системной платы и периферийных устройств. Если комплектующих много, набора не хватает.

Сертификат. Минимальные требования к блоку питания - наличие хотя бы одного сертификата авторитетных тестовых лабораторий из числа: UL, CSA, TUV, CB, CE, VDE, FCC, FTZ, DEMKO, NEMKO, FIMKO & SEMKO/ Сертификат есть в спецификации к блоку, соответствующие наклейки располагаются на видном месте блока. Обычно это TUV.

Выключатель или розетка. На блоке питания (помимо сетевого разъема-вилки) находится или розетка для питания дисплея или выключатель (ATX-питание). У ATX-питания напряжение все время подается на системную плату. Если нужно провести работы внутри корпуса и нужно обесточить компьютер, выключатель позволяет сделать это быстро и удобно. Предпочтение следует отдавать выключателю.

При подключении через корпус экономится розетка, но нужен переходник, так что выигрыш сомнительный. Даже в случае AT-питания использование розетки нежелательно, так как кнопка питания ПК одновременно включает и его и дисплей, что ведет к обгоранию выключателя, ибо ЭЛТ-дисплей потребляет большой ток.

Блок питания к Pentium 4, не соответствующий стандарту ATX 2.03 (так называемый «Pentium 4 Ready»), не имеет соответствующих коннекторов для подключения к P4-плате. Законодателем мод (Intel) предписывается иметь три разъема питания на плате для Pentium 4:

·        "стандартный" ATX;

·        "квадратный" 4-Pin ATX12V;

·        5-pin "половина AT-разъема" (AUXPWR);