Как выбрать блок питания для компьютера?

О том, что блок питания в серьезной игровой системе играет важную роль, знают многие. Но выбор оптимального устройства для того или иного ПК — не такая уж и простая задача. Мощность — далеко не единственный показатель, от которого необходимо отталкиваться. Ключевое значение также имеют защитные функции продукта, схема шин питания, кабельный дизайн и рейтинг энергоэффективности 80 Plus. Идеальный БП должен быть не только стабильным и производительным, но и максимально тихим.

Сколько бы ни было каналов, общая мощность БП остается неизменной.

В данном материале мы поговорим об аспектах, на которые важно обратить внимание при выборе качественного блока питания для компьютера.

Мощность

Ни для кого не секрет, что мощность, указанная на блоке питания, может отличаться от реальной мощности продукта. Хороший блок питания выдает непрерывную номинальную мощность, плохой — только пиковую выходную мощность.

Наклейка с техническими характеристиками БП поможет в оценке реального потенциала устройства.

Непрерывная номинальная мощность

Это максимальное значение мощности в пределах диапазона блока питания, которое он может непрерывно обеспечивать при любом входном напряжении и температуре.

Непрерывная номинальная мощность

Зачастую информация, размещенная на наклейке с характеристиками БП, связана с правилами техники безопасности, поэтому на ней должна быть указана общая номинальная выходная мощность, которую может обеспечить блок питания.

Пиковая выходная мощность

Это пиковое значение выходной мощности, которое БП обеспечивает за короткое время (T < 10 мс) до срабатывания механизма защиты.

Как правило, пиковая выходная мощность источника питания рассчитана на 1,1-кратное превышение номинальной мощности. Производители редко указывают пиковое значение в спецификациях.

Скажем, для блока питания мощностью 850 Вт мгновенная максимальная выходная мощность составляет около 935 Вт (850×1,1=935 Вт).

У дешевых БП общая номинальная выходная мощность, указанная на наклейке с техническими характеристиками, не совпадает с мощностью, заявленной в названии продукта. Поэтому при покупке БП посмотрите на общую номинальную выходную мощность и убедитесь, что вы получаете то, на что рассчитываете.

Функции защиты

Список основных технологий безопасности, используемых в БП:

• OVP (защита от перенапряжения)
• OCP (защита от перегрузки по току)
• OPP (защита от перегрузки по мощности)
• OTP (защита от перегрева)
• SCP (защита от короткого замыкания)

OVP (защита от перенапряжения)

Если вольтаж превышает показатель, определенный спецификацией, выходное напряжение источника питания будет отключено вовремя.

Электропитание может быть перезапущено после устранения неисправности. Таким образом предотвращается повреждение компонентов не только БП, но и материнской платы.

OCP (защита от перегрузки по току)

Когда ток, обеспечиваемый каждой шиной БП, превышает максимальный выходной ток, допускаемый источником питания, блок отключается. После устранения неисправности устройство может быть перезапущено.

OPP (защита от перегрузки по мощности)

Если потребляемая мощность системы превышает номинальную мощность источника питания, БП отключается.

OTP (защита от перегрева)

Когда внутренняя температура БП превышает расчетный показатель (из-за плохого отвода тепла или неисправного вентилятора), блок питания отключается. Когда внутренняя температура вернется к норме, его можно перезапустить.

SCP (защита от короткого замыкания)

При коротком замыкании выходных цепей подача питания прекращается. После устранения неисправности источник питания может быть перезапущен.

Шины питания и требования к мощности

Блоки питания для ПК могут иметь одну или несколько +12В линий. Это основной источник питания системы, который кормит процессор, видеокарту и материнскую плату.

Преимущество блоков питания с одной +12В линией заключается в том, что весь доступный ток сосредоточен в одной цепи, поэтому сила тока в ней относительно велика.

Блок питания с одной +12В линией

Конструкция БП с несколькими +12В линиями разделяет шину на несколько каналов. Это ограничивает силу тока каждого канала посредством упомянутой технологии OCP, дабы каждый канал не был поврежден из-за чрезмерной нагрузки по току.

Блок питания с несколькими +12В линиями

Важно знать о том, что сколько бы ни было каналов, общая мощность БП остается неизменной.

Кабели блока питания

Современные блоки питания бывают трех типов:

• полностью модульные
• полумодульные
• немодульные

Преимущество 100% модульной конструкции БП заключается в том, что провода могут быть использованы в соответствии с требованиями сборки. Это позволяет сэкономить место и улучшить циркуляцию воздуха внутри ПК.

Рейтинг энергоэффективности 80 Plus

Чем выше рейтинг, тем выше коэффициент преобразования энергии (а это значит, что БП изготовлен из качественных материалов). Как правило, топовые и максимально надежные блоки питания награждаются сертификатами Gold, Platinum и Titanium.

хемы различных стабилизаторов, лабораторных блоков питания

В этой рубрике будут представлены схемы различных стабилизаторов, лабораторных блоков питания и сопутствующих устройств.

02.09.2018Лабораторные блоки питания и стабилизаторыКомментарии: 1

Приветствуем Вас уважаемый посетитель данной  Интернет странички. Хотим обратить Ваше внимание, что существует множество схем и вариантов изготовления светодиодного драйвера, посредством простого стабилизатора тока на  LM317. Наиболее трудоёмкие и материально затратные, представляют собой дополнительные схематические решения, позволяющие при критических  перепадах напряжения и силы тока, сохранить наиболее дорогостоящие электронные компоненты. Схема и принцип работы стабилизатора до …

Читать далее

02.06.2018Лабораторные блоки питания и стабилизаторыКомментарии: 0

Бестрансформаторные стабилизаторы отлично подойдут для питания маломощного устройства не критичного к пульсациям напряжения. К том же они просты в изготовлении и компактны. Внимание схема работает от 220В, будьте внимательны, соблюдайте технику безопасности! Недостатки Следует учесть, что такие стабилизаторы обладают рядом недостатков и их применение ограничено: Имеется связь с фазой электросети. Выдаваемая мощность таким стабилизатором достаточно мала, около …

Читать далее

20.03.2018Лабораторные блоки питания и стабилизаторыКомментарии: 0

Стабилизатор на одном стабилитроне Стабилизатор на одном транзисторе Стабилизатор на транзисторах с защитой от КЗ Стабилизатор с регулируемым выходным напряжением Стабилизатор на одном стабилитроне Для сглаживания пульсаций напряжения и постоянства тока на выходе блока питания применяют стабилизаторы.  Как правило в основе стабилизатора лежит стабилитрон. Стабилитрон – полупроводниковый прибор обладающий свойством стабилизации напряжения. В отличии от …

Читать далее

23.02.2018Лабораторные блоки питания и стабилизаторы, Полезные советыКомментарии: 0

Простейшая защита от короткого замыкания При наладке различной электро-радио аппаратуры бывает все идет не так как нам хотелось бы и происходит КЗ (короткое замыкание).

Короткое замыкание опасно как для устройства, так и для человека, налаживающего его. Для защиты аппаратуры можно использовать устройство, схема которого представлена ниже. Принцип работы В качестве контролирующего элемента от короткого замыкания выступает …

Читать далее

23.01.2018Лабораторные блоки питания и стабилизаторыКомментарии: 0

Двуполярный регулируемый стабилизатор основана на микросхеме КР142ЕН5А.  Такой стабилизатор обладает следующими характеристиками: используется малое количество элементов; простота в выборе трансформатора, так как можно использовать вторичную обмотку без центрального отвода; максимальный выходной ток до 1А; регулировка напряжения в пределах ± 5…15В. Принцип работы  Диоды VD1, VD2 представляют собой выпрямитель с удвоением напряжения. Конденсаторы С1-С4 выполняют роль …

Читать далее

09.04.2017Для дома, дачи, сада, Лабораторные блоки питания и стабилизаторыКомментарии: 2

Здравствуйте друзья! Для сохранения современной электроники в рабочем состоянии я рекомендую использовать средства защиты от перепадов напряжения в сети 220 В.

Это особенно актуально в частном секторе, особенно зимой, когда многие люди используют электро обогреватели .  Импульсные блоки питания могут выйти из строя как от высокого напряжения, так и от низкого. Предлагаемый мной способ достаточно дешевый, прост …

Читать далее

08.04.2017Для автомобиля и путишествий, Лабораторные блоки питания и стабилизаторыКомментарии: 0

Здравствуйте друзья! Для питания ноутбука от сети автомобиля я рекомендую использовать преобразователь напряжения с 12 в 19 Вольт. По сравнению с инверторами в 220В ток потребления данного устройства значительно ниже. В современных легковых автомобилях провода идущие на прикуриватель не предназначены на нагрузку более 10А. Соответственно для инверторов 220В я рекомендую протянуть отдельный силовой провод на …

Читать далее

08.03.2017Лабораторные блоки питания и стабилизаторыКомментарии: 0

ШИМ-стабилизатор с регулировкой и защитой по напряжению Данная схема представляет собой понижающий регулятор с возможностью регулировки и защиты или ограничения тока. Особенностью устройства является применение в силовой части биполярного транзистора со статической индукцией (БСИТ) и микросхемы TL494 с двумя операционными усилителями. ОУ используются в цепи обратной отрицательной связи регулятора, обеспечивая оптимальный режим работы. Рабочие параметры …

Читать далее

22.01.2017Лабораторные блоки питания и стабилизаторыКомментарии: 5

Здравствуйте друзья! Лабораторный блок питания необходим радиолюбителю, без него как без рук. Для начинающих радиолюбителей я предлагаю собрать схему простого стабилизатора с регулировкой по напряжению на микросхеме LM317, на очень распространенных и не дорогих радиоэлементах. Диапазон выходного напряжения от 1,5 до 37В. Ток может достигать 5А, зависит от используемого силового транзистора и теплоотвода. Входной трансформатор …

Читать далее

вещей, которые необходимо знать новичкам перед заменой автоматического выключателя

Как заменить автоматический выключатель

Как правило, автоматические выключатели не требуют замены . В отличие от предохранителя, автоматический выключатель предназначен для сброса. Иногда автоматический выключатель может сломаться или выйти из строя, что приведет к необходимости его замены на новый. В большинстве жилых домов есть главный автоматический выключатель и отдельные ответвительные автоматические выключатели, которые подключаются к разным областям дома.

Если ваш автоматический выключатель требует замены…

Вам необходимо выполнить следующие шаги о том, как заменить автоматический выключатель.

1. Для замены обычного бытового автоматического выключателя, установленного в обычный 2-полюсный главный выключатель с отсеками для ответвленных цепей, необходимо сначала отключить все выключатели ответвлений, а затем главный выключатель. Никогда не предполагайте, что выключатели выключены; вам необходимо проверить напряжение на соседних выключателях, чтобы убедиться, что панель выключателя отключена.
2. Затем снимите крышку панели. Это даст вам доступ к автоматическим выключателям ответвления, но не к отсеку главного выключателя. Не пытайтесь снять крышку главного выключателя; доступ к нему должен иметь только сертифицированный электрик. Вы можете заменить автоматический выключатель, просто сняв крышку панели.
3. После того, как вы сняли крышку, вы можете отсоединить провод от неисправного выключателя и вытащить его в сторону. Теперь осторожно извлеките неисправный автоматический выключатель из его положения. Обратите внимание на то, как выключатель входит в панель и фиксируется в этом положении, чтобы вы могли правильно установить новый автоматический выключатель. Положения вверх ногами и на боку обычно не работают. Затем вставьте новый автоматический выключатель.
4. Пока у вас открыта панель цепей, проверьте другие ответвления цепей, чтобы убедиться, что они правильно установлены, и затяните все незакрепленные детали. Установите на место крышку панели и убедитесь, что все выключатели ответвлений находятся в положении «выключено». Перейдите к включению основного автоматического выключателя, а затем включите каждый отдельный выключатель ответвления отдельно. Проверьте цепи, чтобы убедиться, что они работают правильно и остаются настроенными.

Если запасная схема работает правильно, то все готово. Если у вас все еще есть проблема с цепью, вы можете проверить электрические устройства, связанные с цепью, или обратиться к специалисту за дополнительной помощью.

Сменные новые и устаревшие выключатели можно приобрести в Интернете по адресу https://www.relectric.com.

Essential Lighting

При работе с электрическими устройствами любого типа и розетками необходимо соблюдать технику безопасности. В коробках и панелях автоматических выключателей находится много электричества, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности каждый раз, когда вы работаете в коробке автоматического выключателя или рядом с ней. Прежде чем пытаться заменить автоматический выключатель, вам понадобятся подходящие инструменты для работы.

В число предметов первой необходимости входит адекватное освещение как часть вашего электрооборудования. Изолированный фонарь будет работать, но держать фонарь в одной руке и пытаться вытащить автоматический выключатель другой рукой может быть сложно, особенно для любителей. Лучший вариант освещения – автономное освещение  с блоком питания; при выключенном питании вы не сможете пользоваться никакими розетками. Вы можете приобрести эти лампы во многих хозяйственных магазинах или магазинах электротоваров.

Когда вы работаете с электричеством, крайне важно видеть все провода и предметы, связанные с областью, в которой вы работаете.  Одного прикосновения к проводу под напряжением достаточно для смертельного исхода . Убедитесь, что у вас есть подходящее снаряжение для правильного выполнения работы.

Замена автоматических выключателей

Физическая замена автоматического выключателя, как правило, несложна, если не забыть выполнить несколько процедур и принять надлежащие меры предосторожности. Однако купить автоматический выключатель может быть не так просто, как вы думаете. Когда вы заменяете автоматический выключатель в своей панели автоматических выключателей, это не так просто, как покупка автоматического выключателя того же размера или даже той же марки. Автоматический выключатель не будет работать, если его не заменить точно таким же автоматическим выключателем ( марка и модель ).

Чтобы приобрести подходящий автоматический выключатель на замену, вам необходимо снять номер модели и другую информацию со старого автоматического выключателя или проверить, находится ли эта информация внутри коробки панели выключателя. Всегда помните об отключении питания при открытии коробки выключателя или работе внутри нее . Сама коробка выключателя не должна представлять опасность поражения электрическим током, но вы никогда не должны быть слишком осторожны. Провода внутри автоматического выключателя находятся под напряжением, поэтому не следует пытаться снять выключатель, если вы не уверены, что провода обесточены.

Поражение электрическим током может привести к летальному исходу, поэтому, если вы не знаете, как заменить автоматический выключатель, перед тем, как продолжить, проконсультируйтесь со специалистом.

Электропроводка в жилых помещениях: основы и безопасность

Домовладельцы, которые самостоятельно пытаются выполнить проект электропроводки или ремонт электропроводки, должны знать и соблюдать правила техники безопасности при работе с электричеством. Вот некоторые основы электрических проводов и процедур.

Черный и красный провода  обычно «горячие», что означает, что по ним проходит электрический ток. Они передают электричество от автоматического выключателя к прибору или электроприбору.

Белые провода  являются обратными электрическими проводами. Электричество будет проходить через прибор или приспособление обратно к выключателю.

Электрический ток не должен  протекать через заземляющий провод , если  есть короткое замыкание, и в этом случае автоматический выключатель немедленно отключит электрический ток. Заземляющий провод обычно неизолирован и крепится к раме прибора.

Единственным местом соединения белого и заземляющего проводов является шина на плате.

Знакомство с основами электромонтажа и изучение внутренней работы вашей электрической системы поможет вам оставаться в безопасности и предотвратить неправильное подключение и другие ошибки, связанные с электричеством. Прежде чем пытаться заменить автоматический выключатель, вам нужно знать, что делает каждый провод, и убедиться, что они правильно подключены.

Замена автоматического выключателя, электропроводка, автоматический выключатель

Инструменты для замены и установки автоматического выключателя

Добавление автоматических выключателей, а также установка или замена электрических автоматических выключателей могут быть выполнены правильно с помощью соответствующих инструментов. Изолированные инструменты необходимы при работе с электрооборудованием и проводами. Вот некоторые инструменты, которые вам понадобятся при замене автоматических выключателей или установке новых автоматических выключателей на панели автоматических выключателей.

Требуется новый автоматический выключатель. Убедитесь, что у вас есть подходящей марки и размера , чтобы они подходили и работали правильно.

1. Фанера или резиновый коврик — встаньте на него при работе с электрооборудованием
2. Защитные очки — важны для защиты глаз
3. Изолированный фонарь — дополнительное освещение
4. Другие инструменты с изоляцией (отвертка, молоток и инструменты для зачистки изолированных проводов) — снимите изоляцию вокруг кабельных разъемов
5. Кабельные разъемы — подключите автоматический выключатель к главной панели
.
6. Тестер напряжения — определите, правильно ли работает новый автоматический выключатель, и убедитесь, что перед началом проекта нет проводов под напряжением

При наличии необходимых инструментов и знаний в области электротехники домовладелец может успешно установить новый автоматический выключатель или заменить сломанный выключатель в распределительной коробке. Если вам нужно приобрести дополнительные автоматические выключатели или другие электрические детали, вы можете посетить https://www. relectric.com , где представлен широкий выбор продуктов.

Когда следует заменить автоматические выключатели в моем доме?

Обычно автоматические выключатели не требуют замены, если только они не изношены, не сломаны или не функционируют должным образом. Вам нужно будет заменить автоматический выключатель, если он горячий на ощупь, имеет запах гари или вы видите видимые повреждения, такие как черный или сгоревший материал или изношенные провода.

Качественные автоматические выключатели должны служить долго. Автоматический выключатель не обязательно вызывает каждую электрическую проблему или короткое замыкание. Проблема может исходить откуда-то еще, поэтому вы должны исчерпать все другие варианты, прежде чем обвинять автоматический выключатель во всех возникающих проблемах.

Если вы не уверены, что вызывает частое срабатывание автоматического выключателя, и не можете точно определить проблему, рекомендуется обратиться за помощью к профессионалу.

Замена автоматического выключателя: Проблемы с шиной

Простая замена не всегда решает проблему с автоматическим выключателем. Если автоматический выключатель неисправен, проблема может быть в других частях электрощита. Когда в соединении автоматического выключателя с шиной возникает дуга, шина также может быть повреждена. Шина является основной силовой клеммой, к которой крепятся автоматические выключатели.

Если шина повреждена, проблема не будет решена простой заменой автоматического выключателя, потому что шина будет по-прежнему вызывать искрение при использовании нового выключателя. Постоянное решение в этой ситуации — закрепить шину.

Замена автоматического выключателя

: необходима ли она?

Автоматические выключатели не часто ломаются. Если у вас возникли проблемы с электрической системой вашего дома, вам необходимо проверить автоматический выключатель, прежде чем предположить, что он сломан. А мультиметр   тестер  проверит напряжение и силу тока.

Автоматический выключатель может по-прежнему иметь горячие провода или ток под напряжением, даже если есть проблемы с определенным проводом. Автоматические выключатели обеспечивают защиту от сильных токов. Короткие замыкания и другие проблемы с цепью, как правило, не связаны с блоком автоматического выключателя, поэтому вам нужно искать в другом месте, чтобы решить такую ​​​​проблему.

Если вы ищете автоматические выключатели на замену, вы можете посетить https://www.relectric.com, где представлен большой выбор автоматических выключателей известных марок и устаревших. В наличии на складе автоматические выключатели всех размеров и марок.

Безопасность автоматического выключателя

Если перегорел предохранитель или сломался автоматический выключатель, не заменяйте его и не думайте, что он починен. Постарайтесь выяснить, что вызвало проблему, и устраните все, что связано с неприятностью. Всегда заменяйте автоматический выключатель или предохранитель на тот же размер, что и оригинал. Если вы обновляетесь до большего размера с большим количеством усилителей, вам может потребоваться перемонтировать весь блок выключателя, чтобы поддерживать увеличение мощности. Вам следует избегать использования приборов с большой силой тока, таких как утюги, фены и другие приборы, выделяющие тепло, в одной и той же цепи. Несколько приборов, работающих одновременно в одном месте, могут легко перегрузить электрическую цепь.

Не превышайте предела мощности лампочек или электроприборов. Если прибор продолжает перегорать предохранитель или переключать автоматический выключатель, его следует немедленно отремонтировать или заменить. Короткое замыкание в шнуре электроприбора может быть опасным для всех в доме.

Соблюдайте меры предосторожности при ремонте или замене электрического оборудования любого типа, например предохранителей, автоматических выключателей, шнуров, проводов и т. д. Если вы не знакомы с процессом и процедурой ремонта электрооборудования, обратитесь к профессионалу. Не пытайтесь притворяться — вы, вероятно, в конечном итоге пожалеете об этом, если сделаете это.

Автоматические выключатели и плавкие предохранители

Автоматические выключатели широко используются в новых домах. В старых домах обычно есть блоки предохранителей. Автоматические выключатели и предохранители выполняют одну и ту же функцию, но работают немного по-разному. Автоматические выключатели защищают электрическую систему, отключая электричество, как только нагрузка становится слишком большой. Предохранители перегорают, если превышена максимальная электрическая нагрузка.

Основное преимущество автоматических выключателей заключается в том, что их можно сбрасывать, а замена автоматического выключателя практически никогда не требуется. Предохранитель необходимо заменять каждый раз, когда он перегорает, из-за конструкции предохранителей. В предохранителе электрический ток проходит по мягкой металлической проволоке. Плавкий провод сконструирован таким образом, что любая нагрузка сверх максимальной приведет к его перегреву и расплавлению. Когда провод плавится, электричество больше не может проходить по нему, и цепь размыкается. Предохранители не подведут вас, если они правильно подобраны для цепи.

Сегодня предохранители устаревают и заменяются автоматическими выключателями, но если вы переезжаете в дом с блоком предохранителей, не пугайтесь; Вы все еще в хороших руках с защитой цепи предохранителя.

Источник питания

 

 

Простой настольный блок питания с выходным разъемом питания, который виден слева внизу, и входным разъемом питания (не показан), расположенным сзади

 

Блок питания электронное устройство, которое подает электрическую энергию на электрическую нагрузку. Основной функцией источника питания является преобразование одной формы электрической энергии в другую. Поэтому источники питания иногда называют преобразователями электроэнергии. Некоторые источники питания представляют собой отдельные автономные устройства, в то время как другие встроены в более крупные устройства вместе с их нагрузками. Примеры последних включают блоки питания, используемые в настольных компьютерах и устройствах бытовой электроники.

 

Каждый источник питания должен получать энергию, которую он подает на свою нагрузку, а также любую энергию, которую он потребляет при выполнении этой задачи, от источника энергии. В зависимости от своей конструкции источник питания может получать энергию от различных типов источников энергии, включая системы передачи электроэнергии, устройства накопления энергии, такие как батареи и топливные элементы, электромеханические системы, такие как генераторы и генераторы переменного тока, преобразователи солнечной энергии или другие источники энергии. поставлять.

 

Все блоки питания имеют вход питания, который получает энергию от источника энергии, и выход питания, который подает энергию на нагрузку. В большинстве источников питания вход и выход питания состоят из электрических разъемов или проводных соединений, хотя в некоторых источниках питания используется беспроводная передача энергии вместо гальванических соединений для ввода или вывода питания. Некоторые источники питания также имеют другие типы входов и выходов для таких функций, как внешний мониторинг и управление.

 

Общая классификация

 

Стоечный регулируемый блок питания постоянного тока

 

Функциональный

9 0004 Источники питания классифицируются по различным признакам, в том числе по функциональным признакам. Например, регулируемый источник питания поддерживает постоянное выходное напряжение или ток, несмотря на изменения тока нагрузки или входного напряжения. И наоборот, выходная мощность нестабилизированного источника питания может значительно измениться при изменении его входного напряжения или тока нагрузки. Регулируемые источники питания позволяют программировать выходное напряжение или ток с помощью механических элементов управления (например, ручек на передней панели источника питания) или с помощью управляющего входа, или и того, и другого. Регулируемый регулируемый источник питания — это источник питания, который является регулируемым и регулируемым. Изолированный источник питания имеет выходную мощность, электрически независимую от входной мощности; это отличается от других источников питания, которые имеют общее соединение между входом и выходом мощности.

 

Механический

Блоки питания упаковываются по-разному и соответственно классифицируются. Настольный источник питания — это автономное настольное устройство, используемое в таких приложениях, как тестирование цепей и разработка. Блоки питания с открытой рамой имеют только частичный механический корпус, иногда состоящий только из монтажного основания; они обычно встроены в машины или другое оборудование. Блоки питания для монтажа в стойку предназначены для установки в стандартные стойки для электронного оборудования. Интегрированный блок питания — это тот, который имеет общую печатную плату со своей нагрузкой.

 

Способ преобразования мощности

Источники питания можно разделить на линейные и импульсные. Линейные преобразователи мощности обрабатывают входную мощность напрямую, при этом все компоненты преобразования активной мощности работают в своих линейных рабочих областях. В импульсных преобразователях мощности входная мощность преобразуется в импульсы переменного или постоянного тока перед обработкой с помощью компонентов, которые работают преимущественно в нелинейных режимах (например, транзисторы, которые проводят большую часть своего времени в режиме отсечки или насыщения). Мощность «теряется» (преобразуется в тепло), когда компоненты работают в своих линейных областях, и, следовательно, импульсные преобразователи обычно более эффективны, чем линейные преобразователи, поскольку их компоненты проводят меньше времени в линейных рабочих областях.

 

Типы

 

Источник питания постоянного тока

Источник питания постоянного тока — это источник, который подает постоянное напряжение постоянного тока на свою нагрузку. В зависимости от конструкции источник питания постоянного тока может питаться от источника постоянного тока или от источника переменного тока, такого как сеть электропитания.

 

Блок питания переменного тока в постоянный

 

Схема базового блока питания переменного тока в постоянный, показывающая (слева направо) трансформатор, двухполупериодный мостовой выпрямитель, фильтрующий конденсатор и резистивную нагрузку

 

В некоторых источниках питания постоянного тока в качестве источника энергии используется сеть переменного тока. В таких источниках питания иногда используется трансформатор для преобразования входного напряжения в более высокое или более низкое напряжение переменного тока. Выпрямитель используется для преобразования выходного напряжения трансформатора в изменяющееся постоянное напряжение, которое, в свою очередь, проходит через электронный фильтр для преобразования его в нерегулируемое постоянное напряжение.

 

Фильтр устраняет большинство, но не все изменения напряжения переменного тока; оставшееся переменное напряжение известно как пульсации. Устойчивость электрической нагрузки к пульсациям диктует минимальную степень фильтрации, которую должен обеспечивать источник питания. В некоторых приложениях допускается высокая пульсация, поэтому фильтрация не требуется. Например, в некоторых приложениях для зарядки аккумуляторов можно реализовать источник питания постоянного тока с питанием от сети, используя только трансформатор и один выпрямительный диод с резистором, включенным последовательно с выходом для ограничения зарядного тока.

 

Линейный регулятор

Функция линейного регулятора напряжения заключается в преобразовании изменяющегося постоянного напряжения в постоянное, часто определенное, более низкое постоянное напряжение. Кроме того, они часто имеют функцию ограничения тока для защиты источника питания и нагрузки от перегрузки по току (чрезмерного, потенциально разрушительного тока).

 

Во многих источниках питания требуется постоянное выходное напряжение, но напряжение, обеспечиваемое многими источниками энергии, зависит от изменения импеданса нагрузки. Кроме того, когда источником энергии является нерегулируемый источник постоянного тока, его выходное напряжение также будет изменяться при изменении входного напряжения. Чтобы обойти это, в некоторых источниках питания используется линейный регулятор напряжения для поддержания постоянного значения выходного напряжения, независимого от колебаний входного напряжения и импеданса нагрузки. Линейные регуляторы также могут уменьшить амплитуду пульсаций и шумов выходного напряжения.

 

Источники питания переменного тока

Источник питания переменного тока обычно берет напряжение из настенной розетки (сети) и понижает его до требуемого напряжения. Также может иметь место некоторая фильтрация.

 

При современном использовании источники питания переменного тока можно разделить на однофазные и трехфазные системы. «Основное различие между однофазным и трехфазным питанием переменного тока заключается в постоянстве подачи». Блоки питания переменного тока также можно использовать для изменения частоты, а также напряжения, они часто используются производителями для проверки пригодности своей продукции для использования в других странах. 230 В 50 Гц или 115 60 Гц или даже 400 Гц для испытаний авионики.

 

Импульсный источник питания

В импульсном источнике питания (SMPS) сетевой вход переменного тока напрямую выпрямляется, а затем фильтруется для получения постоянного напряжения. Результирующее постоянное напряжение затем включается и выключается с высокой частотой с помощью электронной схемы переключения, таким образом создавая переменный ток, который будет проходить через высокочастотный трансформатор или катушку индуктивности. Переключение происходит на очень высокой частоте (обычно от 10 кГц до 1 МГц), что позволяет использовать трансформаторы и фильтрующие конденсаторы, которые намного меньше, легче и дешевле, чем те, которые используются в линейных источниках питания, работающих на частоте сети. После дросселя или вторичной обмотки трансформатора высокочастотный переменный ток выпрямляется и фильтруется для получения выходного напряжения постоянного тока. Если в SMPS используется высокочастотный трансформатор с адекватной изоляцией, выход будет электрически изолирован от сети; эта функция часто важна для безопасности.

 

Импульсные источники питания обычно регулируются, и для поддержания постоянного выходного напряжения в источнике питания используется контроллер с обратной связью, который отслеживает ток, потребляемый нагрузкой. Рабочий цикл переключения увеличивается по мере увеличения требований к выходной мощности.

 

SMPS часто включают функции безопасности, такие как ограничение тока или цепь лома, чтобы помочь защитить устройство и пользователя от вреда. В случае обнаружения аномального сильного энергопотребления импульсный источник питания может предположить, что это прямое короткое замыкание, и отключится до того, как будет нанесен ущерб. Блоки питания ПК часто подают на материнскую плату сигнал Power Good; отсутствие этого сигнала предотвращает работу при наличии аномального напряжения питания.

 

Некоторые импульсные источники питания имеют абсолютный предел минимального выходного тока. Они могут работать только выше определенного уровня мощности и не могут работать ниже этой точки. В режиме холостого хода частота схемы ограничения мощности возрастает до огромной скорости, в результате чего изолированный трансформатор действует как катушка Тесла, вызывая повреждения из-за возникающих в результате скачков напряжения очень высокого напряжения. Импульсные источники питания с защитными цепями могут кратковременно включаться, но затем отключаться, когда нагрузка не обнаружена. К источнику питания можно подключить очень небольшую маломощную фиктивную нагрузку, такую ​​как керамический силовой резистор или 10-ваттную лампочку, чтобы он мог работать без первичной нагрузки.

 

Импульсные блоки питания, используемые в компьютерах, исторически имели низкий коэффициент мощности, а также были значительными источниками сетевых помех (из-за наведенных гармоник и переходных процессов в сети). В простых импульсных источниках питания входной каскад может искажать форму сигнала линейного напряжения, что может неблагоприятно влиять на другие нагрузки (и приводить к ухудшению качества электроэнергии для других потребителей коммунальных услуг) и вызывать ненужный нагрев проводов и распределительного оборудования. Кроме того, клиенты несут более высокие счета за электроэнергию при работе с нагрузками с более низким коэффициентом мощности. Чтобы обойти эти проблемы, некоторые компьютерные импульсные блоки питания выполняют коррекцию коэффициента мощности и могут использовать входные фильтры или дополнительные каскады переключения для уменьшения помех в линии.

 

Программируемый источник питания

 

Программируемый источник питания

 

Программируемый источник питания управление его работой через аналоговый вход или цифровой интерфейс, такой как RS232 или GPIB. Управляемые свойства могут включать напряжение, ток и, в случае источников питания переменного тока, частоту. Они используются в самых разных областях, включая автоматизированное тестирование оборудования, мониторинг роста кристаллов, производство полупроводников и генераторы рентгеновского излучения.

 

В программируемых источниках питания обычно используется встроенный микрокомпьютер для контроля и мониторинга работы источника питания. Источники питания, оснащенные компьютерным интерфейсом, могут использовать проприетарные коммуникационные протоколы или стандартные протоколы и языки управления устройством, такие как SCPI.

 

Источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания (ИБП) получает питание от двух или более источников одновременно. Обычно питается напрямую от сети переменного тока, одновременно заряжая аккумуляторную батарею. В случае пропадания напряжения или выхода из строя сети батарея мгновенно вступает во владение, так что нагрузка никогда не прерывается. В компьютерной установке это дает операторам время для упорядоченного выключения системы. В других схемах ИБП может использоваться двигатель внутреннего сгорания или турбина для непрерывной подачи питания в систему параллельно с питанием, поступающим от сети переменного тока. Генераторы с приводом от двигателя обычно работают на холостом ходу, но могут выйти на полную мощность за несколько секунд, чтобы обеспечить бесперебойную работу жизненно важного оборудования. Такую схему можно найти в больницах или телефонных центральных офисах.

 

Высоковольтный источник питания

 

Высоковольтный источник питания 30 кВ с разъемом ФГОС, используемый в электронных микроскопах

 

90 004 Высоковольтный источник питания — это источник питания, выдающий сотни или тысячи вольт. . Используется специальный выходной разъем, предотвращающий искрение, пробой изоляции и случайное прикосновение человека. Разъемы Федерального стандарта обычно используются для приложений выше 20 кВ, хотя другие типы разъемов (например, разъем SHV) могут использоваться при более низких напряжениях. Некоторые высоковольтные источники питания имеют аналоговый вход, который можно использовать для управления выходным напряжением. Источники питания высокого напряжения обычно используются для ускорения и управления электронными и ионными пучками в таком оборудовании, как генераторы рентгеновского излучения, электронные микроскопы и колонны с фокусированным ионным пучком, а также во множестве других приложений, включая электрофорез и электростатику.

 

Высоковольтные источники питания обычно передают большую часть входной энергии на инвертор мощности, который, в свою очередь, приводит в действие умножитель напряжения или высоковольтный трансформатор с высоким коэффициентом трансформации, или и то, и другое (обычно трансформатор, за которым следует умножитель) для производят высокое напряжение. Высокое напряжение выводится из источника питания через специальный разъем, а также подается на делитель напряжения, который преобразует его в измерительный сигнал низкого напряжения, совместимый со схемой низкого напряжения. Измерительный сигнал используется контроллером с обратной связью, который регулирует высокое напряжение, управляя входной мощностью инвертора, и он также может передаваться от источника питания, чтобы внешние схемы могли контролировать выходное высокое напряжение.

 

Спецификация

Пригодность конкретного источника питания для приложения определяется различными атрибутами источника питания, которые обычно перечислены в спецификации источника питания. Обычно для источника питания указываются следующие атрибуты:

 

• Тип входного напряжения (переменное или постоянное) и диапазон
• Эффективность преобразования энергии
• Количество напряжения и тока, которые он может подавать на свою нагрузку
• Насколько стабильны его выходное напряжение или ток при различных условиях сети и нагрузки
• Как долго он может подавать энергию без дозаправки или подзарядки (применимо к источникам питания, использующим портативные источники энергии)
• Диапазоны рабочих температур и температур хранения

 

Источники питания

Источники питания являются основным компонентом многих электронных устройств и поэтому используются в самых разных областях. Этот список представляет собой небольшой пример многих применений источников питания.

 

Блок питания компьютера

Современный компьютерный блок питания представляет собой импульсный блок питания, который преобразует мощность переменного тока из сети в несколько напряжений постоянного тока. Импульсные источники питания заменили линейные источники питания из-за улучшения стоимости, веса и размера. Разнообразный набор выходных напряжений также имеет широко варьирующиеся требования к потребляемому току.

 

Энергоснабжение электромобилей

Электромобили — это транспортные средства, использующие энергию, вырабатываемую при производстве электроэнергии. Блок питания является частью необходимой конструкции для преобразования энергии автомобильного аккумулятора высокого напряжения.

 

Источник питания для сварки

В дуговой сварке используется электричество для расплавления поверхностей металлов, чтобы соединить их вместе посредством коалесценции. Электричество обеспечивается сварочным источником питания и может быть переменного или постоянного тока. Дуговая сварка обычно требует больших токов, обычно от 100 до 350 ампер. Некоторые виды сварки могут использовать ток всего 10 ампер, в то время как в некоторых случаях точечной сварки используются токи до 60 000 ампер в течение очень короткого времени. Старые источники питания для сварки состояли из трансформаторов или двигателей, приводящих в действие генераторы. В более поздних расходных материалах используются полупроводники и микропроцессоры, что позволяет уменьшить их размер и вес.

 

Источник питания для самолета

Как коммерческим, так и военным авиационным системам требуется источник питания постоянного/постоянного или переменного/постоянного тока для преобразования энергии в полезное напряжение.

 

Блок питания переменного тока

 

Импульсное зарядное устройство для мобильного телефона

 

Блок питания переменного тока сетевая вилка. Адаптеры переменного тока также известны под различными другими названиями, такими как «штекерный блок» или «подключаемый адаптер», или под жаргонными терминами, такими как «настенная бородавка». Адаптеры переменного тока обычно имеют один выход переменного или постоянного тока, который передается по проводному кабелю к разъему, но некоторые адаптеры имеют несколько выходов, которые могут передаваться по одному или нескольким кабелям. «Универсальные» адаптеры переменного тока имеют взаимозаменяемые входные разъемы для работы с различными напряжениями сети переменного тока.

 

Адаптеры с выходом переменного тока могут состоять только из пассивного трансформатора (плюс несколько диодов в адаптерах с выходом постоянного тока) или могут использовать схему переключения. Адаптеры переменного тока потребляют энергию (и создают электрические и магнитные поля), даже если они не подключены к нагрузке; по этой причине их иногда называют «электрическими вампирами», и их можно подключать к розеткам, чтобы их было удобно включать и выключать.

 

Защита от перегрузки

Источники питания часто имеют защиту от короткого замыкания или перегрузки, которые могут повредить источник питания или вызвать пожар. Предохранители и автоматические выключатели — два наиболее часто используемых механизма защиты от перегрузки.

 

Предохранитель содержит короткий кусок провода, который плавится при протекании слишком большого тока. Это эффективно отключает источник питания от его нагрузки, и оборудование перестает работать до тех пор, пока не будет выявлена ​​проблема, вызвавшая перегрузку, и не будет заменен предохранитель. В некоторых источниках питания в качестве предохранителя используется очень тонкая проволочная перемычка. Конечный пользователь может заменить предохранители в блоках питания, но для доступа и замены предохранителей в потребительском оборудовании могут потребоваться инструменты.

 

Автоматический выключатель содержит элемент, который нагревает, изгибает и приводит в действие пружину, отключающую цепь. Как только элемент остынет и проблема будет выявлена, автоматический выключатель можно сбросить, и подача электроэнергии будет восстановлена.

 

В некоторых блоках питания используется встроенный в трансформатор термовыключатель, а не предохранитель. Преимущество заключается в том, что он позволяет потреблять больший ток в течение ограниченного времени, чем устройство может подавать непрерывно. Некоторые такие вырезы самовосстанавливаются, некоторые предназначены только для одноразового использования.

 

Ограничение тока

В некоторых источниках питания вместо отключения питания в случае перегрузки используется ограничение тока. Используются два типа ограничения тока: электронное ограничение и ограничение импеданса. Первое распространено в блоках питания лабораторного стола, второе распространено в источниках питания с выходной мощностью менее 3 Вт.

 

Ограничитель тока с обратной связью снижает выходной ток до значения, намного меньшего, чем максимальный ток без неисправности.