Блок питания

Необходимые знания о блоке питания

Название одного из встроенных блоков компьютера вроде говорит само за себя. Но ключевые функции и роль в обеспечении постоянным током всех компонентов системы делают блок питания важной частью рабочего процесса. К тому же при неожиданных скачках напряжения в сети, БП его стабилизирует и предотвращает потерю корректируемых данных. Итого, блок питания компьютера нужен:
• для преобразования переменного тока в постоянный ток;
• для снижения напряжения с 220 В до величин, требуемых компонентами системы;
• для стабилизации напряжения, подаваемого бытовой электросетью.

Конструкция блока питания

Устройство и знаковые характеристики блока питания
По конструкции различают два вида БП: импульсный и трансформаторный (линейный). Каждый вид имеет свои достоинства и недостатки, к примеру:
• у трансформаторного БП простая конструкция, но значительный вес;
• импульсные БП обладают высоким КПД, но создают высокочастотные помехи.
Трансформаторный или линейный БП
В классической схеме блока питания присутствуют три основных элемента:
• трансформатор;
• выпрямитель (диодный мост);
• сетевой фильтр (конденсатор).
Трансформатор, принимая входящее напряжение бытовой сети, передает его на выпрямитель. Массивность такого БП обусловлена избыточной мощностью трансформатора, необходимой для компенсации скачков напряжения. Это создает повышенное напряжение в компонентах с малыми рабочими токами. Для снятия эффекта в цепь включают дополнительную нагрузку: резисторы или транзисторы, на них и выделяется излишняя мощность в виде тепла. Из-за нерабочих потерь мощности КПД таких устройств снижается, лучший результат —50%.

блок питания
Линейный блок питания

Импульсный блок питания компьютера
Здесь применяется другое конструкторское решение, направленное на увеличение частоты тока. Рабочие элементы устройства:
• фильтр электромагнитных помех;
• блок из диодного моста с транзисторами, подающий высокочастотный переменный ток на трансформатор;
• трансформатор;
• выпрямитель и сглаживающие фильтры.
Из-за высокой частоты тока КПД устройства достигает 90%. Сердечник трансформатора изготавливают из ферромагнитов, что значительно снижает объем и вес изделия. Напряжение стабилизируется включением в схему отрицательной обратной связи, это поддерживает устойчивое функционирование ПК.

Одноконтактный импульсный БП

Физические и технические характеристики блока питания компьютера

Мощность БП. Некоторые компоненты системного блока (к примеру, игровые видеокарты, процессоры высокой производительности, системы охлаждения) могут требовать значительных величин мощности для поддержания заявленных характеристик. Общая мощность БП должна не только покрывать запросы всех компонентов системы, но и иметь запас прочности на непредвиденные случаи.
Стандарты. Приобретаемый блок питания должен иметь не только нужные технические параметры, но и габариты, соответствующие посадочному месту в корпусе системника.
Стандартные разъемы и длина кабелей. Периферийные компоненты системы, подключаются с помощью разъемов Molex. От их количества на БП зависит, сколько рабочих элементов можно подключить. Ведь сюда присоединяются:
• жесткие диски,
• оптические приводы,
• видеокарты,
• вентиляторы.
Рекомендуется выбирать БП минимум с шестью разъемами. Соответственно, длина кабелей должна свободно достигать мест присоединения. Они не должны быть проложены в натяжку, но и не должны свиваться в кольца. Забитое пространство системного блока отрицательно сказывается на его охлаждении.

Разъемы

Отдельные линии БП и их максимальная сила тока. Выводы с блока питания делятся на три линии: 12, 5 и 3,3 В. К каждой из них подключены устройства с определенной потребляемой мощностью. Превышение допустимого предела мощности или ее недостаток отрицательно отражается на стабильности работы компонента.

Отдельные линии БП

КПД блока питания компьютера. Низкий коэффициент полезного действия сигнализирует о бесполезной растрате мощности устройства на выделение и рассеивание тепла. Знак «80 Plus», говорит о КПД ≥80%. При включении в схему БП активного модуля коррекции PFC КПД повышается до 98%.

Корректор коэффициента мощности

Безопасность. Блоки питания компьютера могут комплектоваться системами защиты:
• от перепадов напряжения,
• от перегрузки,
• от перегрева,
• от короткого замыкания.
Мобильная техника —устройства связи, ноутбуки снабжаются легкими импульсными блоками питания. В работе акустических систем предпочитают использовать классические типы БП.