Инструменты пользователя

Инструменты сайта


blok_pitanija

Блок питания

Блок питания (БП) компьютера служит для преобразования переменного тока (АС), идущего от сети (в Украине 220 В частота 50 Гц), в постоянный ток (DC - direct current) более низкого напряжения.

Для работы дисков требуется силовой кабель и кабель данных. В блоке питания для накопителей SATA предназначен разъем питания SATA, для накопителей РАТА (HDD, CDROM и т.д.) — разъем питания Molex, а для гибких дисков (флоппи-дисковод) — 4-контактный разъем Berg.

Цветовой код электропитания БП

НапряжениеЦвет проводаПрименениеATATX
+12 BЖелтыйHDD, CDROM там где есть движущиеся части (механика)++
-12 BСинийНекоторые типы цепей с последовательным портом и программируемым постоянным запоминающим++
+3,3 BОранжевыйНовейшие ЦП, некоторые типы системной памяти,видеокарты AGP-+
+5 BКрасныйМатеринская плата, старые ЦП, ряд компонентов материнской платы++
-5 BБелыйПлаты ISA с шинными схемами и старые ППЗУ++
0 BЧерныйЗемля - используется для комплектации цепей с другими напряжениями++
  • Стандарт ATX12V 2.0 (24-контактный)

Cтандарт создан для поддержки материнских плат с шиной PCI Express. Большинство материнских плат, работающих на ATX12V 2.0, поддерживают также блоки питания ATX v1.x (4 контакта остаются незадействованными). Также повышены требования к +5VSB — теперь БП должен отдавать ток не менее 2 А, перекосом выходной мощности: раньше основным был канал +5 В, теперь были продиктованы требования по минимальному току +12 В. Требования были обусловлены дальнейшим ростом мощности комплектующих (в основном, видеокарты), чьи требования не могли быть удовлетворены линиями +5 В из-за очень больших токов в этой линии (Закон Ома).

Электричество и закон Ома

Существует четыре основных единицы измерения электричества:

  • напряжение (V). Единица измерения электрического напряжения Вольт (обозначение: В, V).
  • сила тока (часто просто «ток») (I). Единица измерения силы электрического тока Ампер (обозначение: А)
  • мощность (P). Единица измерения мощности Ватт (обозначение: Вт, W).
  • сопротивление (R). Единицей сопротивления является Ом (Ω, Ом).

Напряжение, ток, мощность и сопротивление — это термины, которые должен знать каждый специалист по компьютерам.

  • Напряжение — это сила, которая требуется для перемещения электронов по цепи. Напряжение измеряется в вольтах (В). Блок питания компьютера, как правило, генерирует несколько различных напряжений.
  • Ток — это количество электронов, проходящих по цепи. Ток измеряется в амперах (А). В блоках питания компьютеров для каждого выходного напряжения имеются различные силы тока.
  • Мощность — это сила давления, требующаяся для продвижения электронов по цепи, именуемая напряжением, умноженная на количество электронов, проходящих по цепи, именуемое током. Мощность измеряется в ваттах (Вт). Номинальная мощность блоков питания указывается в ваттах.
  • Сопротивление — это противодействие электрическому току в цепи. Сопротивление измеряется в Омах. Хороший предохранитель имеет низкое сопротивление, практически в 0 Ом.

Связь между тремя показателями выражена в основном уравнении. Оно показывает, что напряжение равно току, умноженному на сопротивление. Это уравнение известно как закон Ома.

V = IR

В электрической системе мощность (Р) равна напряжению, умноженному на ток.

P = VI

В электрической цепи увеличение тока или напряжения приводит к увеличению мощности.

Для наглядности представьте простую цепь из электрической лампочки на 9 В, подключенной к батарейке на 9 В. Выходная мощность лампочки составляет 100 Вт. С помощью приведенного выше равенства мы можем рассчитать, сколько тока в амперах потребуется для получения выходной мощности в 100 Вт для этой 9-вольтной лампочки.

Чтобы решить это уравнение, у нас есть следующие данные:

P = 100 Вт
V = 9 В
I = 100 Вт/9 В = 11,11 A

Что произойдет, если для получения мощности в 100 Вт использовать 12-вольтную батарейку и 12-вольтную лампочку?

100 Вт/12 В = 8,33 ампера

Система обладает той же мощностью, но при меньшем токе.

Как правило, в компьютерах используются блоки питания мощностью от 200 до 500 Вт. Однако есть компьютеры, для которых необходимы блоки питания от 500 до 800 Вт. При сборке компьютера выбирайте блок питания, мощности которого будет достаточно для электропитания всех компонентов. Данные о мощности компонентов можно получить из документации производителя. Принимая решение о выборе блока питания, убедитесь в том, что его мощности достаточно для текущих компонентов системы.

Статическое электричество(ЭСР)

Статическое электричество (ЭСР) — это накопление электрического разряда, собирающегося на поверхности. Статическое электричество может пережигать перемычки в компонентах и вызывать их повреждения. Оно получило название электростатического разряда (ЭСР). ЭСР может пагубно влиять на электронные компоненты компьютерной системы.

Прежде чем человек сможет ощутить ЭСР, должно накопиться, как минимум, 3000 вольт статического электричества. Например, статическое электричество может накапливаться на человеке, когда он ходит по ковру. Когда он дотронется до другого человека, они оба почувствуют удар. Если разряд вызывает боль или производит шум, это означает, что накопился заряд более 10000 вольт. Для сравнения: повреждение компьютерного оборудования может вызвать накопление менее 30 вольт статического электричества.

Рекомендации по защите от ЭСР ЭСР может привести к неустранимым повреждениям электрических компонентов. Чтобы избежать повреждений от ЭСР, следуйте таким рекомендациям:

  • До установки храните все компоненты в антистатических пакетах.
  • Если ковровые покрытия убрать нельзя, то перед тем, как дотронуться до каких-либо компонентов, коснитесь неокрашенного участка корпуса компьютера, за которым вы работаете, чтобы заземлить себя.
  • На рабочих местах пользуйтесь заземляющими ковриками.
  • В производственных зонах пользуйтесь заземляющими напольными покрытиями.
  • При работе за компьютером надевайте антистатический браслет, а при разборке блока питания не забудьте его снять!!!

Климатические условия воздействует на компьютерное оборудование по-разному:

  • Если температура окружающей среды слишком высокая, оборудование может перегреться.
  • Если уровень влажности слишком низкий, увеличивается вероятность ЭСР.
  • Если уровень влажности слишком высокий, оборудование может быть повреждено под действием влаги.

Никогда не подключайте принтер к ИБП

Не подключайте лазерные принтеры к ИБП. Лазерный принтер при работе периодически потребляет пиковую мощность (1 - 2 кВА), в несколько раз превышающую его среднюю мощность, указанную в его паспорте (300 - 600 ВА). Если ИБП будет перегружен хотя бы на пару секунд, он сбросит (отключит) всю нагрузку, в том числе и компьютер. Если же Вам очень нужна “бесперебойная печать”, выбирайте ИБП мощностью 1.5 - 2 кВА.

Почему же горит БП?

В схеме компьютерного блока питания протекает ток очень высокого напряжения - ~300 вольт. Теперь давай представим, что будет, если какой-либо ключевой элемент схемы выйдет из строя, и защита не сработает. Ток высокого напряжения кратковременно поступит в нагрузку (пока БП не выгорит), и часть содержимого системного блока, скорее всего, этого не перенесет.

Почему же горит БП? Есть много причин: остановился вентилятор, упал внутрь винтик, внутренности забились пылью и т.д. Но нас интересует другой момент.

Импульсный блок питания забирает из сети столько энергии, сколько потребляет нагрузка. Соответственно, если потребляемая нагрузкой мощность будет выше мощности, на которую рассчитан БП, то сила тока, протекающего по цепям блока, также будет выше той, на которую рассчитаны проводники и элементы, что приведет к сильному нагреву и, в итоге, к выходу блока питания из строя. Именно поэтому на выходе БП стоит датчик выходной мощности, и защитная схема сразу отключит блок питания, если расчетная мощность нагрузки будет больше максимальной мощности БП.

Итак, если необдуманно перегрузить блок питания, то в лучшем случае он просто не включится, а в худшем – сгорит, поэтому всегда полезно хотя бы прикинуть мощность нагрузки.

Для примера давайте сравним два блока, которые были рассмотренны в пятой серии тестирования ATX блоков питания – Fortron/Source FSP300-60BTV и PowerMini PM-300W. Оба блока заявлены как 300Вт, однако первый относится к средней ценовой категории, а второй – к нижней. Если же посмотреть на этикетки, обнаруживается, что FSP300 способен выдать по шине +12В ток до 15А, а PM-300 – лишь до 12А.

К чему это приводит? В современных компьютерах очень многое питается от шины +12В – тут и DC-DC конвертер для питания процессора (в системах на Pentium 4; в системах на процессорах от AMD обычно используется +5В), и видеокарта со своим набортным стабилизатором, и соленоидный привод головок винчестера, и двигатель DVD-ROM'а… Очевидно, что легко может возникнуть ситуация, когда мгновенное потребление по этой шине перекроет возможности блока PM-300W, но при этом будет в допустимых пределах для FSP300-60BTV и даже для многих 250Вт блоков, способных неограниченное время отдавать по этой шине до 13А, а в пике – до 16А (например, блоки от той же компании Fortron/Source). Если к этому добавить маленькую емкость конденсаторов на выходе PM-300W (а конденсаторы способны заметно сгладить скачки потребления небольшой продолжительности), отсутствие какого-либо запаса по мощности… Результат очевиден – при первом же скачке тока в дешевом блоке либо сработает защита (а во многих таких БП она настроена даже не на заявленную мощность, а на мощность на 20-30Вт меньше), либо напряжение просядет – на небольшое время, но на такую величину, что компьютер зависнет или перезагрузится.

Более того, в продаже недавно появились корпуса и блоки питания от компании Microlab с маркировкой “M-ATX-350W”. Само собой, покупатель думает, что эти блоки рассчитаны на мощность 350Вт, однако… Этикетка умалчивает о мощности (слов “Output power” на ней просто нет), но сообщает, что максимальный ток по шине +12В – 10А, а по шине +5В – 20А. Если открыть ATX/ATX12V Power Supply Design Guide и посмотреть на таблицы с рекомендуемой нагрузочной способностью для блоков питания различных мощностей (раздел 3.2.3.2), то оказывается, что такие выходные токи можно считать нормальными лишь для 200Вт ATX12V блока питания. Впрочем, формально придраться не к чему – как я уже сказал, нигда не блоке выходная мощность не указана, а название модели… “хоть горшком назови, только в печку не ставь”, как гласит народная мудрость.

Смертельное напряжение для человека

Органы человека действительно поражаются электрическим током. Но для того что бы ток начал протекать через тело человека, к нему надо приложить некоторое напряжение (разность потенциалов). И, как мы знаем из закона Ома, чем меньше сопротивление тела и выше напряжение, тем больше ток. Сопротивление уменьшается под действием следующих факторов:

  1. высокое напряжение;
  2. влажность кожи (потение ладоней – большой риск !);
  3. длительное время воздействия;
  4. понижение парциального давления кислорода в воздухе: в горах, в плохо проветриваемых помещениях человек становится существенно более уязвим;
  5. повышение содержания углекислого газа в воздухе;
  6. высокая температура воздуха;
  7. беспечность, психическая неподготовленность к возможному электрическому удару: настолько своеобразно устроен человеческий организм, что интеллект может управлять сопротивлением тела.

Напряжение, считающееся безопасным для человека в сухом помещении, составляет до 36 В. Для сырого помещения это значение опускается до 12 В. Хотя литература утверждает, есть случаи смертельного поражения при напряжении менее 4 Вольт. Вывод может быть только один: безопасного напряжения не существует. Соответственно не существует и безопасной силы тока. Распространенное мнение о безопасности тока силой менее 100 миллиампер - опасное заблуждение.

Частота переменного тока 50 Гц – наиболее опасная. По некоторым данным менее опасен ток частотой 400 Гц.

Ссылки. Калькуляторы мощности БП

Chieftec CTB-500S

Homepage: CHIEFTEC A85 CTB-500S

Блок питания Chieftec CTB-500S из серии блоков A85. Серию производитель относит к среднему классу и заявляет о 5 годах гарантии. Блок питания имеет обычные размеры компьютерного источника питания 140х150х87мм. Длина проводов кабелей у блока питания достаточно большая. Удлиненный кабель с разъемами ATX12V должен позволить без особых затруднений использовать CTB-500S в габаритных корпусах с нижним расположением блока питания, например Zalman Z9 Plus.

Эффективность блока питания достаточно высока. При нагрузке составляющей 20% и 100% от номинальной эффективность превышала 82%, а при 50% нагрузки КПД превысил 85%, как и указывал в спецификации производитель. Для блока питания этого класса подобную эффективность можно считать отменным показателем.

blok_pitanija.txt · Последние изменения: 2012/07/17 17:44 (внешнее изменение)

Яндекс.Метрика