Блок питания компьютера для круглосуточной работы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютеры

 Комментарии к статье

Полное описание БП от компьютеров и режимы работы.

В данной статье использовались только факты, проверенные и испытанные временем. Автор статьи не ставит своей целью убеждать читателя в чем-либо. И уж тем более не несет никакой ответственности за ваши эксперименты с вашим же оборудованием. Информация справедлива для блоков питания стоимостью много меньше 40$. Ну так вот. Вернемся к нашим… ээ.. файл серверам и маршрутизаторам. Как правило в домашних сетях такая вещь не принадлежит конкретному человеку, а собирается из общих комплектующих или на общие деньги. Стараются чтоб было надежно и подешевле (CPU - Intel, Память - не больше не меньше, Сетевухи - NE2000 ISA 10Base2/T). Для полной надежности и скорости на все это железо ставят Unix. Ах да!!! совсем забыл. Сюда еще нужен UPS.

Без стоимости UPS скромная системка потянет на 50..70$ + стоимость HDD для файл сервера. Естественно, что блок питания в такой системе не может стоить 40$

Кто-то возразит: "А у нас старый корпус от брендовой i486." Угу. А сколько лет этому БП? И сколько лет он еще должен будет проработать? Будет ли все это работать долго и безглючно? И так:

Типовая схема блока питания АТ 200W

Рис. 2. Комбинированная нагрузка 50% (2 и более HDD)

На рис. 2 участок №1 - статическая нагрузка. Участок №2 - HDD в режиме чтение/запись. Характерны провалы напряжения питания +12В. Величина и длительность провала зависит от параметров фильтра блока питания и мощности HDD. Следствие: Из-за нестабильности шины питания +12В жесткий диск начинает хлопать головами по "блинам". Появляются бэды. Глюки устройств питающихся от шины +12В (ISA карты, COM порты)

Как с этим бороться

Рассмотрим фильтр блока питания.

Рис. 3. Фильтр (какой он есть)

 В большинстве АТ блоках фильтр для шины питания +5В состоит из двух электролитических конденсаторов 1000мкФх10В. Для шины питания +12В одного конденсатора 1000мкФх16В.Для импульсных блоков питания емкость фильтрующих конденсаторов берется из расчета 500..1000мкФ на 1А тока нагрузки. В нашем случае получаем для шины +5В максимальный ток нагрузки составит 4А.Для шины питания +12В максимальный ток нагрузки составит 2А.В большинстве случаев аварийная ситуация не возникает. Но вот при использовании даже одного HDD типа IBM DPTA 7200RPM (или с аналогичным энергопотреблением) наблюдались вышеуказанные глюки.

Рис. 4. Фильтр. (какой он должен быть)

Для этой схемы (рис. 4) справедливы следующие параметры: Шина +5В - максимальный динамический ток нагрузки 20А. Шина +12В - максимальный динамический ток нагрузки 8А. Электролитические конденсаторы устраняют нестабильность по току. Керамические (2.2мкФ 3..6шт.) устраняют импульсные выбросы напряжения. Рекомендуется серия с низким сопротивлением для импульсных токов(кажись так называется)Каждая фирма маркирует их по-своему. Из того, что можно достать в Питере - например Hitano, Серия EXR, рабочая температура до 105 Цельсия. Для +5В - две штучки 2200мкФ или 3300мкФ 6,3 или 10В (нужно смотреть габариты, производители БП очень сильно ужимают место)С керамикой ничего посоветовать не могу. Из того что видел отличаются только ТКЕ и точностью ( например +80 -50% ). Думаю в фильтрах такого рода это не принципиально. Тут чем больше емкость, тем лучше. Наверное лучше брать SMD (бескорпусную) и паять с обратной стороны платы прямо на проводники. По поводу катушек в выходных фильтрах. Если нет опыта намотки - лучше не экспериментировать. Если есть возможность купить, то можно попробовать. Или выпаять из мертвого БП.С катушками на выходе - нужно быть очень осторожным. Блок проверять только нагружая на резисторы. После модернизации фильтра смотрим осциллограмму.
Рис5. Статическая нагрузка 30% (шина +5В)

 Так выглядит под нагрузкой "поверхность" напряжения брендового блока питания. Присутствуют выбросы напряжения, но они незначительны (много меньше допустимой нормы) и с увеличением нагрузки практически не увеличиваются. Суммарная емкость (мой вариант) электролитических конденсаторов 6800мкФ. Керамических конденсаторов 1.5мкФ. (все что было под рукой). Для интереса был протестирован блок питания АТХ фирмы PowerMan из корпуса InWin A500 - осциллограмма похожая, но выбросы напряжения отсутствуют.

Рис6. Комбинированная нагрузка 50% (2 и более HDD)

На рис. 6 участок 2 соответствует динамической нагрузке.

Емкость фильтра - один конденсатор 4700мкФх25В( HDD в режиме чтение/запись). Максимальная помеха не более 100мВ. Блок питания АТХ фирмы PowerMan показал примерно тот же результат.

Безопасность/надежность высоковольтной части БП

Рис. 7. Осциллограмма сетевого напряжения. Идеальная

…Опять кто-то выключил свет.

Рис. 8. Осциллограмма сетевого напряжения. Работа нескольких РС без фильтра

Кто-то скажет: "ну а нам пофигу гадит наш РС в сеть или нет. Ну сэкономили ушлые китайцы на сетевом фильтре, ну и что."Возможно вас убедит следующая осциллограмма.

Рис. 9. Работа в сети (220В) некоторых мощных потребителей

На рис. 9. Участок №1 - работа мощного перфоратора. Участок №2 - включение мощного индуктивного потребителя.(например холодильник или пылесос). Включение индуктивной нагрузки всегда сопровождается мощным всплеском напряжения. Напряжение импульсной помехи рассчитывается по следующей формуле.

Рис. 10. Сетевой фильтр + выпрямитель. Какими они должны быть.

 Из всех элементов в схеме фильтра обычного БП присутствует только терморезистор PS405L и предохранитель. (самое необходимое)Иногда ставят симметричный трансформатор (на схеме - 5mH). Само собой - выпрямитель RS205 и высоковольтный фильтр постоянного тока (2 электролита 220х200В)

Увеличение КПД

1. Замена мощных ключевых транзисторов.

Менять будем импортные биполярные KSE13007 (или NT405F, 2SC3306) на наш советский полевик КП948А.

Рис. 11. Типовая схема включения полевого транзистора.

Такой вариант годится для АТХ блоков питания, т.к. запуск блока происходит от отдельного маломощного источника питания.Для АТ блоков такая схема не годится. Поэтому я оставил обвязку транзистора как есть, добавив 15В стабилитрон. (Как показано на схеме рис. 11)Стабилитроны ставить не обзятельно, т.к. прямое напряжение на затворе не превышает 1в (прямой диод),а напряжение его обратного пробоя не более 10в,Конденсаторы 1*50v (рис. 12.) стоит ставить керамические (если ставится задача повышения надежности), высыхание этих электролитов(особенно рядом с горячим радиатором) является основной причиной выхода блока питания из строя, так как недостаточно резко запираются силовые транзисторы.

Рис. 12. Рекомендуемая схема включения КП948А для блока АТ.

Не знаю почему -но у меня работает. Падение мощности на транзисторах уменьшается на 3..5Ватт.Хотя стабилитроны я все-таки оставил. Как следствие - перестает греться.

<

2. Выпрямительные диоды

Мощные выпрямительные диоды ставим на нормальные радиаторы. Подойдет радиатор от CPU - пилим пополам. Одна половинка на +5В выпрямитель. Вторая - для +12В выпрямителя. Рекомендуют также силовые диодные сборки заменить на наши советские диоды КД2998А.

Радиаторы - увеличить. Все! Теперь вентилятор из БП можно выкинуть. При этом нарушается нормальный теплообмен внутри корпуса. Но если это БП для маршрутизатора - то греться внутри корпуса особо нечему. Если это файл сервер - тогда на свой страх и риск. Хотя Manowar Manowar'ыч утверждает, что у него переделанный АТХ блок питания нагружен на 2HDD 7200RPM + УНЧ и все это хозяйство работает без вентилятора.

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Компьютеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Беспроводная клавиатура Keychron Q1 HE 14.12.2023 Компания Keychron представила беспроводную клавиатуру Q1 HE, запущенную через краудфандинговую платформу Kickstarter. Keychron Q1 HE представляет собой инновационную беспроводную клавиатуру, сочетающую в себе выдающуюся функциональность и стильный дизайн. Современные технологии, использованные в данной модели, делают ее идеальным выбором для тех, кто ценит комфорт и производительность в работе. Новая клавиатура оснащена 82 клавишами, включая 12 мультимедийных клавиш, светодиодами RGB, технологией NKRO и аккумулятором емкостью 4000 мАч. Она также поддерживает горячую замену клавиш для максимального комфорта. Металлический корпус клавиатуры изготовлен из экологически чистого алюминия 6063, клавиши выполнены из PBT, а силиконовые подушки минимизируют шум при наборе. Стабилизаторы, установленные на печатной плате, обеспечивают надежность работы. Keychron Q1 HE выделяется использованием переключателей Gateron 2.0 с магнитными датчиками Холла, предлагая инновационный дизайн стержня и предварительную смазку для повышенной стабильности и плавности. Эти переключатели предоставляют настраиваемые точки активации, что позволяет пользователям регулировать чувствительность в пределах от 0.1 мм до 4.0 мм, обеспечивая персонализированный опыт печати. Клавиатура предлагает два варианта беспроводной связи: 2.4 ГГц и Bluetooth 5.1. В режиме 2.4 ГГц обеспечивается высокая частота опроса в 1000 Гц. Устройство совместимо с веб-приложением Keychron, обеспечивающим совместимость с устройствами под управлением macOS, Windows и Linux. Keychron Q1 HE доступна в двух стильных цветах: углеродно-черном и раковинно-белом, и ее стоимость составляет $194.

Другие интересные новости:

▪ MAX17701 - синхронный контроллер заряда для суперконденсатора

▪ Занятия в старых спортзалах эффективнее, чем в современных

▪ Неравенство порождает мировые проблемы

▪ Антарктику засевают

▪ Облако автомобилей BMW

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гирлянды. Подборка статей

▪ статья Прокрустово ложе. Крылатое выражение

▪ статья Кто первым сварил кофе? Подробный ответ

▪ статья Защита от шума

▪ статья Простой двухтактный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь напряжения для питания ЛДС мощностью 20-80 Вт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025