Компьютерный блок питания вторичный источник электропитания (блок питания, БП), предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией. - презентация

1

2 Компьютерный блок питания вторичный источник электропитания (блок питания, БП), предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, а также преобразования сетевого напряжения до заданных значений. В некоторой степени блок питания также: выполняет функции стабилизации и защиты от незначительных помех питающего напряжения; будучи снабжён вентилятором, участвует в охлаждении компонентов внутри системного блока персонального компьютера. Мощность, отдаваемая в нагрузку существующими БП, в значительной степени зависит от сложности компьютерной системы и варьируется в пределах от 50 (встраиваемые платформы малых форм-факторов) до Вт (большинство высокопроизводительных рабочих станций, серверов начального уровня или геймерских машин). В случае построения кластера, расчёт необходимого количества подводимой энергии учитывает потребляемую кластером мощность, мощность систем охлаждения и вентиляции, КПД которых в свою очередь отличный от единицы. По данным компании APC by Schneider Electric, на каждый Ватт потребляемой серверами мощности, требуется обеспечение 1,06 Ватта систем охлаждения. Особую важность грамотный расчёт имеет при создании ЦОД с резервированием по формуле N+1.

3 БП должен обеспечивать выходные напряжения ±5, ±12, +3,3 Вольт, а также +5 и +3,3 Вольта дежурного режима. Питание уровня 5 Вольт (и ниже) востребовано большинством микросхем, совместно с 12 Вольт (с целью достижения меньшего падения напряжения на подводящих проводах) используется для питания более мощных потребителей (процессора, видеокарты, жёстких дисков, оптических приводов, вентиляторов), а также внешних плат, таких как звуковая или видеокарта. Питание уровня 5 Вольт (и ниже) востребовано большинством микросхем, совместно с 12 Вольт (с целью достижения меньшего падения напряжения на подводящих проводах) используется для питания более мощных потребителей (процессора, видеокарты, жёстких дисков, оптических приводов, вентиляторов), а также внешних плат, таких как звуковая или видеокарта. Потенциал -5 В используются только интерфейсом ISA и из-за фактического отсутствия этого интерфейса на современных материнских платах провод -5 В в новых блоках питания должен отсутствовать. Потенциал -5 В используются только интерфейсом ISA и из-за фактического отсутствия этого интерфейса на современных материнских платах провод -5 В в новых блоках питания должен отсутствовать. Потенциал 12 В необходим для полной реализации стандарта последовательного интерфейса RS-232, поэтому также часто отсутствует. Потенциал 12 В необходим для полной реализации стандарта последовательного интерфейса RS-232, поэтому также часто отсутствует. В большинстве случаев используется импульсный блок питания.

4 Широко распространённая схема импульсного источника питания состоит из следующих частей: Входного фильтра, призванного предотвращать распространение импульсных помех в питающей сети и защищающего сам блок питания от сетевых помех Входного фильтра, призванного предотвращать распространение импульсных помех в питающей сети и защищающего сам блок питания от сетевых помех Входного выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное пульсирующее Входного выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное пульсирующее Фильтра, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения Фильтра, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения Прерывателя (обычно мощного транзистора, работающего в ключевом режиме) Прерывателя (обычно мощного транзистора, работающего в ключевом режиме) Цепей управления прерывателем (генератора импульсов, широтно-импульсного модулятора) Цепей управления прерывателем (генератора импульсов, широтно-импульсного модулятора) Импульсного трансформатора Импульсного трансформатора Выходного выпрямителя Выходного выпрямителя Выходных фильтров, сглаживающих высокочастотные пульсации и импульсные помехи Выходных фильтров, сглаживающих высокочастотные пульсации и импульсные помехи Цепи обратной связи, которая поддерживает стабильное напряжение на выходе блока питания Цепи обратной связи, которая поддерживает стабильное напряжение на выходе блока питания Достоинства такого блока питания: Можно достичь высокого коэффициента стабилизации Можно достичь высокого коэффициента стабилизации Высокий КПД. Высокий КПД. Малые габариты и масса Малые габариты и масса Меньшая металлоёмкость Меньшая металлоёмкость Возможность включения в сети широкого диапазона напряжений и частот, или даже постоянного тока. Возможность включения в сети широкого диапазона напряжений и частот, или даже постоянного тока.

5 Устаревший (AT) : В блоках питания компьютера AT выключатель питания находится в силовой цепи и обычно выводится на переднюю панель корпуса отдельными проводами, питание дежурного режима с соответствующими цепями отсутствует в принципе. Однако почти все материнские платы стандарта АТ+ATX имели выход управления блоком питания, а блоки питания, в то же время, вход, позволяющий материнской плате стандарта АТ управлять им (включать и выключать). Блок питания стандарта AT подключается к материнской плате двумя шестиконтактными разъёмами, включающимися в один 12-контактный разъём на материнской плате. К разъёмам от блока питания идут разноцветные провода, и правильным является подключение, когда контакты разъёмов с чёрными проводами сходятся в центре разъёма материнской платы. Цоколёвка AT-разъёма на материнской плате следующая: PGпустой+12V-12Vобщий -5V+5V

6 Современный (AX) : ВыходДопускМинимумНоминальноеМаксимум Единица измерения +12V1DC±5% Вольт +12V2DC±5% Вольт +5 VDC±5% Вольт +3.3 VDC±5% Вольт -12 VDC±10% Вольт +5 VSB±5% Вольт Повышены требования к +5VВС теперь БП должен отдавать ток не менее 12 А для типовой системы потребления мощностью 160 Вт. Выявился перекос выходной мощности: раньше основным был канал +5 В, теперь были продиктованы требования по минимальному току +12 В. Требования были обусловлены дальнейшим ростом мощности комплектующих, чьи требования не могли быть удовлетворены линиями +5 В из-за очень больших токов в этой линии.

7 20-ти контактный разъём основного питания +12V1DCV использовался с первыми материнскими платами форм-фактора ATX, до появления материнских плат с шиной PCI- Express. 20-ти контактный разъём основного питания +12V1DCV использовался с первыми материнскими платами форм-фактора ATX, до появления материнских плат с шиной PCI- Express. 24-контактный разъём основного питания +12V1DC создан для поддержки материнских плат с шиной PCI Express, потребляющей 75 Вт. Большинство материнских плат, работающих на ATX12V 2.0, поддерживают также блоки питания ATX v1.x (4 контакта остаются незадействованными), для этого некоторые производители делают колодку новых четырёх контактов отстёгивывающейся. 24-контактный разъём основного питания +12V1DC создан для поддержки материнских плат с шиной PCI Express, потребляющей 75 Вт. Большинство материнских плат, работающих на ATX12V 2.0, поддерживают также блоки питания ATX v1.x (4 контакта остаются незадействованными), для этого некоторые производители делают колодку новых четырёх контактов отстёгивывающейся.

8 Блок питания для ноутбуков, как правило, применяется для зарядки АКБ, а также для обеспечения ноутбука питанием в обход аккумулятора. По типу исполнения, БП ноутбука чаще всего внешний блок. В виду практики выпускать БП под конкретную модель (серию) ноутбуков и учитывая тот факт, что характеристики разных моделей значительно разнятся, на внешние блоки питания нет единого стандарта, и сами БП обычно не взаимозаменяемы. Также, производители ноутбуков часто используют различные разъёмы питания. Большинство разъёмов питания ноутбуков выполняются с положительным внутренним проводником, но существуют разъёмы и с обратной полярностью. Обычно ноутбуки питаются от напряжения 18.5В или 19В, хотя достаточно часто встречаются варианты с напряжением 15В, 16В, 19.5В, 20В или даже 24В. Кроме того, блоки питания отличаются максимальной выходной мощностью. Использование несовместимых блоков питания практически всегда приводит к выходу ноутбуков из строя, за исключением случаев, когда полярность совпадает, разница в питающем напряжении не превышает 0.5 Вольт и БП достаточно мощный. Разница в конструктивном исполнении штекеров спасает от неправильного подключения не всегда.