Блок живлення - один із найненадійніших компонентів системного блоку. І найчастіше проблема не як сам блок живлення, а як наша електрична мережа, яка далека від ідеальних 220В.

Зовсім необов'язково, що з несправному блоці живлення комп'ютер не включається зовсім. Дуже часто комп'ютер починає мимовільно перезавантажуватись або вимикатися. Такі збої пов'язані з нестачею живлення комплектуючих або перегріванням.

Отже, кроки діагностики БП! (не беремо випадки з явним запахом гару або димом:-))

• Перевіряємо охолодження;
• Перевіряємо вольтаж;

Перевіряємо охолодження.

Зазвичай для діагностики перегріву достатньо піднести руку прямо до верхньої кришки системного блоку, саме туди, де розташований блок живлення. Якщо кришка "пашить" теплом, факт перегріву на обличчя. Причиною перегріву є несправний вентилятор охолодження БП.
Щоб перевірити його, достатньо прокрутити лопаті тоненькою викруткою. Робочий вентилятор зробить кілька обертів навіть від невеликого поштовху викруткою. Несправний вентилятор провертається з помітним зусиллям або не крутитися зовсім.
Для усунення перегріву достатньо замінити вентилятор та почистити блок живлення від пилу.
Іноді є можливість розробити старий вентилятор, капнувши в його серцевину краплю машинного масла, але робити це потрібно тільки в крайніх випадках, якщо немає можливості купити новий вентилятор, який коштує близько 100-300 рублів.

Перевіряємо вольтаж блоку живлення.

P.S. Для просунутих на моєму сайті з'явилася нова статтяв якій я розповідаю, як можна протестувати блок живлення спеціальним тестером.

• стаття - перевірка блоку живлення спеціальним тестером
• тестер - http://aliexpress.com/power_supply_tester

Якщо з охолодженням все гаразд, беремося діагностувати вольтаж, який видає блок живлення. Для цього нам знадобиться мультиметр або вольтметр.

Враховуючи, що вольтметри поступово йдуть у минуле, я використовуватиму ось такий мультиметр.

Для тестування не обов'язково вийматиблок живлення із корпусу. Достатньо відключити всі дроти БП від комплектуючих, але для зручності тестування я його таки вийняв.

Не забуваймо перевести мультиметр в режим вимірювання постійного струму з напругою до 20 вольт.

Заходи безпеки

Під час роботи з електрикою завжди будьте дуже обережні. Перед використанням перевіряйте цілісність обплетення всіх кабелів. Не торкайтеся деталей оголеними і, тим більше, мокрими руками. Якщо ви не впевнені у своїх силах, довірте роботу професіоналу.

1. Спочатку підключимо блок живлення до електричної мережі.

2. Після підключення нам необхідно змусити блок живлення працювати так, ніби ми увімкнули комп'ютер. Для цього необхідно на самому товстому шлейфі проводів замкнути зеленийі будь-який з чорнихдротів. Для цього зручно використовувати звичайне канцелярське скріплення.

Перед тим, як запустити блок, необхідно підключити до нього якесь навантаження, наприклад, оптичний привід.

Розгинаємо скріпку та замикаємо контакти, як показано на фото.

Кулер блоку живлення повинен закрутитисьа це означає, що ми зробили все правильно, якщо ні, то швидше за все блок живлення несправний і його потрібно замінити.

3. Вимірюємо напругу за допомогою мультиметра.

Для цього чорний щуп ми встромляємо в роз'єм molex навпроти будь-якого чорного дроту (2 середніх роз'єми).

Потім червоним щупом по черзі починаємо торкатися контактів на широкому шлейфі і дивимося на показання мультиметра.

Ось схема розпинання контактів блока живлення.

Тут все просто, потрібно виміряти напругу на різних контактах. За схемою легко визначити, яка напруга має бути у робочого блоку живлення. Наприклад, у всіх червоних проводів воно має бути 5V, у всіх жовтих – 12V, помаранчевих – 3.3V.

Як видно з фотографій, мій блок живлення виявився цілком робітником?

Якби напруга була меншою, ніж необхідно (наприклад 4V замість 5V), це вірна ознака несправності БП, та необхідність її ремонту.

Якщо ваш БП виявився несправним, і ви вирішили купити нову, ось вам кілька порад, які допоможуть вам витратити гроші з розумом.

• Не варто купувати найдешевші моделі. Як правило, їх якість відповідає їх ціні. При складанні таких блоків економлять на всьому, у тому числі як радіодеталі і на якості їх монтажу.
• Не женіться за Ватами. Якщо ви вибираєте блок живлення для комп'ютера з інтегрованою відеокартою, цілком достатньо 350Вт-400Вт. Для комп'ютера з потужною відеокартою для ігор 450Вт-550Вт.
• Якщо вам пропонують купити блок живлення потужністю 500Вт, при тому що аналогічні за ціною моделі інших виробників йдуть тільки на 350Вт, подумайте про якість такого блоку.
• Хороший блок живлення буде помітно важчий за неякісні моделі.

Правильне харчування – запорука здоров'я вашого комп'ютера! ?

PS.Час летить непомітно, моєму сайту вже виповнилося 5 місяців. Навіть важко уявити, скільки всього було зроблено за цей час. Здається, нещодавно я ще вибирав собі тему, думав над його наповненням, переживав, чи буде сайт цікавий читачам.

Зараз я розумію, що мені просто цікаво займатися цим. Звичайно власний сайт забирає деякий час, але повірте, воно того варте!

У пропонованій вашій увазі статті дається опис використовуваної нами методики тестування блоків живлення – до цього моменту окремі частини цього опису були розсіяні за різними статтями з тестами блоків живлення, що не надто зручно для бажаючих швидко ознайомитися з методикою її стану на сьогоднішній день.

Даний матеріал оновлюється в міру розвитку та вдосконалення методики, тому деякі відображені в ньому методи можуть не використовуватися в наших старих статтях із тестами блоків живлення – це означає лише те, що метод був розроблений після публікації відповідної статті. Список внесених до статті змін Ви знайдете в кінці.

Статтю можна досить чітко розділити на три частини: у першій ми коротко перерахуємо параметри блоку, що перевіряються, і умови цих перевірок, а також пояснимо технічний зміст даних параметрів. У другій частині ми згадаємо ряд термінів, які часто використовуються виробниками блоків у маркетингових цілях, і дамо їх пояснення. Третя частина буде цікава для охочих детальніше ознайомитися з технічними особливостями побудови та функціонування нашого стенду для тестування блоків живлення.

Направляючим та керівним документом при розробці описаної нижче методики для нас служив стандарт , з останньою версією якого можна ознайомитись на сайті FormFactors.org . Зараз він увійшов як складова частина до більш загального документа під назвою Power Supply Design Guide для Desktop Platform Form Factors, В якому описані блоки не тільки ATX, але і інших форматів (CFX, TFX, SFX і так далі). Незважаючи на те, що формально PSDG не є обов'язковим для виконання для всіх виробників блоків живлення стандартом, ми a priori вважаємо, що якщо для комп'ютерного блоку живлення явно не вказано інше (тобто це блок, що знаходиться у звичайному роздрібному продажу та призначений для загального використання) , а не якісь конкретні моделі комп'ютерів конкретного виробника), він повинен відповідати вимогам PSDG.

Ознайомитись з результатами тестів конкретних моделей блоків живлення можна за нашим каталогом: " Каталог протестованих блоків живлення".

Візуальний огляд блока живлення

Зрозуміло, перший етап тестування візуальний огляд блоку. Крім естетичного задоволення (або, навпаки, розчарування), він дає нам і низку цілком цікавих показників якості виробу.

По-перше, ясна річ, це якість виготовлення корпусу. Товщина металу, жорсткість, особливості збирання (наприклад, корпус може бути виконаний з тонкої сталі, але скріплений сімома-вісьма болтами замість звичайних чотирьох), якість фарбування блоку.

По-друге, якість внутрішнього монтажу. Всі блоки живлення, що проходять через нашу лабораторію, обов'язково розкриваються, вивчаються всередині і фотографуються. Ми не загострюємо уваги на дрібних деталях і не перераховуємо всі знайдені в блоці деталі разом з їх номіналами – це, звичайно, додало б статтям наукоподібності, але на практиці здебільшого безглуздо. Тим не менш, якщо блок виконаний за якоюсь загалом щодо нестандартної схеми, ми намагаємося в загальних рисах описати її, а також пояснити причини, з яких конструктори блоку могли вибрати саме таку схему. І, зрозуміло, якщо ми помічаємо якісь серйозні огріхи як виготовлення – наприклад, неакуратне паяння – ми обов'язково їх згадуємо.

По-третє, паспортні параметри блоку. У випадку, скажімо так, недорогих виробів вже по них часто можна зробити деякі висновки про якість – наприклад, якщо загальна вказана на етикетці потужність блоку виявляється явно більшою за суму творів зазначених там же струмів і напруг.


Також, зрозуміло, ми перераховуємо шлейфи і роз'єми, що є на блоці, і вказуємо їх довжину. Останню ми записуємо як суми, у якій перше число дорівнює відстані від блоку живлення до першого роз'єму, друге – відстані між першим і другим роз'ємами, тощо. Для показаного на малюнку вище шлейфу запис буде виглядати так: "знімний шлейф із трьома роз'ємами живлення SATA-вінчестерів, довжиною 60+15+15 см".

Робота на повній потужності

Найінтуїтивніше зрозуміла і тому найпопулярніша серед користувачів характеристика – повна потужність блоку живлення. На етикетці блоку вказується так звана довготривала потужність, тобто така, з якою блок може працювати необмежений час. Іноді поруч вказується пікова потужність - як правило, з нею блок може працювати не більше хвилини. Деякі не надто сумлінні виробники вказують або тільки пікову потужність, або довгострокову, але лише при кімнатній температурі - відповідно, при роботі всередині реального комп'ютера, де температура повітря вище кімнатної, допустима потужність такого блоку живлення виявляється нижче. Згідно з рекомендаціями ATX 12V Power Supply Design Guide, основного документа у питаннях роботи комп'ютерних блоків живлення, блок повинен працювати із зазначеною на ньому потужністю навантаження при температурі повітря до 50 °C – і деякі виробники згадують цю температуру у явному вигляді, щоб уникнути різночитань.

У наших тестах, втім, перевірка роботи блоку на повній потужності відбувається у пом'якшених умовах – за кімнатної температури близько 22...25 °C. З максимальним допустимим навантаженням блок працює не менше півгодини, якщо за цей час з ним не сталося жодних подій – перевірка вважається успішно пройденою.

На даний момент наша установка дозволяє повністю завантажувати блоки потужністю до 1350 Вт.

Крос-навантажувальні характеристики

Незважаючи на те, що комп'ютерний блок живлення є джерелом декількох різних напруг одночасно, основні з яких +12, +5, +3,3 В, в більшості моделей на перші дві напруги стоїть загальний стабілізатор. У своїй роботі він орієнтується на середнє арифметичне між двома контрольованими напругами - така схема називається "групова стабілізація".

Як мінуси, і плюси такої конструкції очевидні: з одного боку, зниження собівартості, з іншого – залежність напруг друг від друга. Скажімо, якщо ми збільшуємо навантаження на шину +12 В, відповідна напруга просідає і стабілізатор блоку намагається його "витягнути" на колишній рівень – але оскільки він одночасно стабілізує і +5 В, підвищуються обидванапруги. Стабілізатор вважає ситуацію виправленою, коли середнє відхилення обох напруг від номіналу дорівнює нулю - але в даній ситуації це означає, що напруга +12 В виявиться трохи нижче від номіналу, а +5 В - трохи вище; якщо ми ще піднімемо перше, то відразу збільшиться і друге, якщо опустимо друге - знизиться і перше.

Зрозуміло, розробники блоків застосовують деякі зусилля для згладжування цієї проблеми - оцінити їх ефективність найпростіше за допомогою так званих графіків крос-навантажувальних характеристик (скорочено КНХ).

Приклад графіка КНГ

По горизонтальній осі графіка відкладається навантаження на шину +12 В блоку, що тестується (якщо у нього кілька ліній з цією напругою – сумарне навантаження на них), а по вертикальній – сумарне навантаження на шини +5 В і +3,3 В. Відповідно, кожна точка графіка відповідає деякому балансу навантаження блоку між цими шинами. Для більшої наочності ми не просто зображуємо на графіках КНХ зону, в якій вихідні навантаження блоку не виходять за допустимі межі, а ще позначаємо різними кольорами їх відхилення від номіналу – від зеленого (відхилення менше 1 %) до червоного (відхилення від 4 до 5). %). Відхилення понад 5% вважається неприпустимим.

Скажімо, на наведеному вище графіку ми бачимо, що напруга +12 В (він побудований саме для нього) у блоку, що тестується, тримається непогано, значна частина графіка залита зеленим кольором – і лише при сильному дисбалансі навантажень у бік шин +5 В і +3, 3 Воно йде в червоний колір.

Крім того, ліворуч, знизу і праворуч графік обмежений мінімальним і максимальним допустимим навантаженням блоку – а ось нерівний верхній край зобов'язаний своїм походженням напругам, що вийшли за 5-відсоткову межу. Відповідно до стандарту, у цій галузі навантажень блок живлення використовуватись за призначенням вже не може.

Область типових навантажень на графіку КНХ

Звичайно, велике значення має і те, в якій області графіка напруга сильніше відхиляється від номіналу. На картинці вище штрихуванням зафарбована область енергоспоживання, типова для сучасних комп'ютерів – всі найбільш потужні компоненти (відеокарти, процесори...) нині живляться від шини +12 В, тому навантаження на неї може бути дуже велике. А ось на шинах +5 і +3,3 В, по суті, залишилися тільки жорсткі диски та компоненти материнської плати, так що споживання по них дуже рідко перевищує кілька десятків ват навіть у дуже потужних за сучасними мірками комп'ютерах.

Якщо порівняти наведені вище графіки двох блоків, то добре видно, що перший з них йде в червоний колір в області, несуттєвій для сучасних комп'ютерів, а ось другий, на жаль, навпаки. Тому, хоча в цілому по всьому діапазону навантажень обидва блоки показали схожий результат, на практиці перший буде кращим.

Так як ми в ході тесту контролюємо всі три основні шини блоку живлення - +12 В, +5 В і +3,3 В - то КНХ у статтях подаються у вигляді анімованого трикадрового зображення, кожен з кадрів якого відповідає відхилення напруги на одній із згаданих шин.

Останнім часом також все більшого поширення набувають блоки живлення з незалежною стабілізацією вихідних напруг, в яких класична схема доповнена додатковими стабілізаторами за так званою схемою з серцем, що насичується. Такі блоки демонструють істотно меншу кореляцію між вихідними напругами – як правило, графіки КНХ для них рясніють зеленим кольором.

Швидкість обертання вентилятора та приріст температури

Ефективність системи охолодження блоку можна розглядати з двох позицій – з точки зору шумності та з точки зору нагрівання. Очевидно, що досягти хороших показників за обома цими пунктами дуже проблематично: хороше охолодження можна отримати, встановивши потужніший вентилятор, але тоді ми програємо в шумності – і навпаки.

Для оцінки ефективності охолодження блоку ми крок за кроком змінюємо його навантаження від 50 Вт до максимально допустимого, на кожному етапі даючи блоку 20...30 хвилин на прогрів – за цей час його температура виходить на постійний рівень. Після прогріву за допомогою оптичного тахометра Velleman DTO2234 вимірюється швидкість обертання вентилятора блоку, а за допомогою двоканального цифрового термометра Fluke 54 II – різниця температур між холодним повітрям, що входить до блоку, і підігрітим з нього.
Зрозуміло, в ідеалі обидва числа мають бути мінімальними. Якщо великі і температура, і швидкість вентилятора, це говорить нам про непродуману систему охолодження.

Зрозуміло, всі сучасні блоки мають регулювання швидкості обертання вентилятора - проте на практиці може сильно варіюватися як початкова швидкість (тобто швидкість при мінімальному навантаженні; вона дуже важлива, оскільки визначає шумність блоку в моменти, коли комп'ютер нічим не завантажений - і значить, вентилятори відеокарти та процесора обертаються на мінімальних оборотах), так і графік залежності швидкості від навантаження. Скажімо, в блоках живлення нижньої цінової категорії для регулювання швидкості вентилятора часто використовується один-єдиний терморезистор без будь-яких додаткових схем - при цьому обороти можуть змінюватися всього на 10 ... 15%, що і регулюванням назвати навіть важко.

Багато виробників блоків живлення вказують для них або шумність в децибелах, або швидкість вентилятора в обертах за хвилину. І те, й інше часто супроводжується хитрою маркетинговою хитрощами - вимірюються шумність і оберти при температурі 18 °C. Отримана цифра зазвичай дуже гарна (наприклад, шумність 16 дБА), але не несе в собі ніякого сенсу - в реальному комп'ютері температура повітря буде на 10 ... 15 ° C вище. Ще одним зустрічним нам прийомом було вказівку для блоку з двома різнотипними вентиляторами характеристик тільки повільнішого з них.

Пульсації вихідної напруги

Принцип дії імпульсного блоку живлення - а всі комп'ютерні блоки є імпульсними - заснований на роботі знижуючого силового трансформатора на частоті, значно більшої частоти змінного струму в мережі живлення, що дозволяє багато разів скоротити габарити цього трансформатора.

Змінна напруга мережі (з частотою 50 або 60 Гц, залежно від країни) на вході блоку випрямляється і згладжується, після чого надходить на транзисторний ключ, що перетворює постійну напругу назад на змінну, але вже з частотою на три порядки вище - від 60 до 120 кГц, залежно від моделі блоку живлення. Ця напруга і надходить на високочастотний трансформатор, що знижує його до потрібних нам значень (12, 5, ...), після чого знову випрямляється і згладжується. В ідеалі вихідна напруга блоку має бути строго постійною – але в реальності, звичайно, повністю згладити змінний високочастотний струм неможливо. Стандарт вимагає, щоб розмах (відстань від мінімуму до максимуму) залишкових пульсацій вихідних напруг блоків живлення при максимальному навантаженні не перевищував 50 мВ для шин +5 і +3,3 і 120 мВ для шини +12 В.

В ході тестування блоку ми знімаємо осцилограми його основних вихідних напруг при максимальному навантаженні за допомогою двоканального осцилографа Velleman PCSU1000 та представляємо їх у вигляді загального графіка:

Верхня лінія на ньому відповідає шині +5 В, середня – +12 В, нижня – +3,3 В. На малюнку вище для зручності праворуч наочно проставлені гранично допустимі значення пульсацій: як ви бачите, в даному блоці живлення шина +12 В укладається в них легко, шина +5 В – важко, а шина +3,3 В – не укладається взагалі. Високі вузькі піки на осцилограмі останньої напруги говорять нам про те, що блок не справляється з фільтрацією найбільш високочастотних перешкод – як правило, це є наслідком використання недостатньо хороших електролітичних конденсаторів, ефективність роботи яких сильно знижується зі зростанням частоти.

Насправді вихід розмаху пульсацій блоку живлення за допустимі межі може негативно проводити стабільність роботи комп'ютера, і навіть давати наведення на звукові карти тощо.

Коефіцієнт корисної дії

Якщо вище ми розглядали тільки вихідні параметри блоку живлення, то при вимірюванні ККД вже враховуються його вхідні параметри - який відсоток потужності, що отримується з мережі живлення, блок перетворює на потужність, що віддається їм в навантаження. Різниця, зрозуміло, йде на марне нагрівання самого блоку.

Поточна версія стандарту ATX12V 2.2 накладає обмеження на ККД блоку знизу: мінімум 72% при номінальному навантаженні, 70% при максимальному та 65% при легкому навантаженні. Крім цього, є цифри, що рекомендуються стандартом (ККД 80 % при номінальному навантаженні), а також добровільна програма сертифікації "80+Plus", згідно з якою блок живлення повинен мати ККД не нижче 80 % при будь-якому навантаженні від 20 % до максимально допустимого. Такі ж вимоги, як і "80+Plus", містяться в новій програмі сертифікації Energy Star версії 4.0.

На практиці ККД блоку живлення залежить від напруги мережі: що воно вище, тим краще ККД; різниця в ККД між мережами 110 і 220 становить близько 2 %. Крім того, різниця в ККД між різними екземплярами блоків однієї моделі через розкид параметрів компонентів також може становити 1...2 %.

В ході наших тестів ми невеликими кроками змінюємо навантаження на блок від 50 Вт до максимально можливого і на кожному кроці після невеликого прогріву вимірюємо потужність, що споживається блоком від мережі - відношення потужності навантаження до потужності, що споживається від мережі, і дає нам ККД. В результаті виходить графік залежності ККД від навантаження на блок.

Як правило, у імпульсних блоків живлення ККД швидко росте в міру збільшення навантаження, досягає максимуму і потім повільно знижується. Така нелінійність дає цікавий наслідок: з погляду ККД, як правило, трохи вигідніше купувати блок, паспортна потужність якого адекватна потужності навантаження. Якщо взяти блок з великим запасом потужності, то маленьке навантаження потрапить на ньому в область графіка, де ККД ще не максимальний (наприклад, 200-ватне навантаження на показаному вище графіку 730-ватного блоку).

коефіцієнт потужності

Як відомо, у мережі змінного струму можна розглядати два види потужності: активну та реактивну. Реактивна потужність виникає у двох випадках - або якщо струм навантаження по фазі не збігається з напругою мережі (тобто навантаження має індуктивний або ємнісний характер), або якщо навантаження є нелінійним. Комп'ютерний блок живлення є яскраво виражений другий випадок – якщо не вживати будь-яких додаткових заходів, він споживає струм від мережі короткими високими імпульсами, що збігаються з максимумами напруги.

Власне ж проблема полягає в тому, що, якщо активна потужність цілком перетворюється в блоці в роботу (під якою ми в даному випадку розуміємо як енергію, що віддається блоком у навантаження, так і його власний нагрівання), то реактивна їм насправді не споживається взагалі – вона повністю повертається назад у мережу. Так би мовити, просто гуляє туди-сюди між електростанцією та блоком. А ось проводи, що з'єднують їх, вона при цьому нагріває нітрохи не гірше, ніж потужність активна... Тому від реактивної потужності намагаються в міру можливості позбутися.

Схема, відома під назвою "активний PFC" є найбільш ефективним засобом придушення реактивної потужності. За своєю суттю, це імпульсний перетворювач, який сконструйований так, що миттєвий струм, що споживається, у нього прямо пропорційний миттєвому напрузі в мережі - інакше кажучи, він спеціально зроблений лінійним, а тому споживає тільки активну потужність. З виходу A-PFC напруга подається вже власне на імпульсний перетворювач блоку живлення, той самий, який раніше створював реактивне навантаження своєю нелінійністю – але, оскільки тепер це постійна напруга, то лінійність другого перетворювача ролі більше не грає; він надійно відокремлений від мережі живлення і вплинути на неї більше не може.

Для оцінки відносної величини реактивної потужності застосовують таке поняття, як коефіцієнт потужності – це відношення активної потужності до суми активної та реактивної потужностей (цю суму часто називають повною потужністю). У звичайному блоці живлення він становить близько 0,65, а блоці живлення з A-PFC – близько 0,97...0,99, тобто використання A-PFC зводить реактивну потужність майже нуля.

Користувачі і навіть автори оглядів часто плутають коефіцієнт потужності з коефіцієнтом корисної дії – незважаючи на те, що обидва описують ефективність блоку живлення, це дуже груба помилка. Різниця в тому, що коефіцієнт потужності визначає ефективність використання блоком живлення мережі змінного струму - який відсоток проходить через неї потужності блок використовує для своєї роботи, а ККД - вже ефективність перетворення спожитої від мережі потужності в потужність, що віддається в навантаження. Один з одним вони не пов'язані взагалі ніяк, тому що, як було написано вище, реактивна потужність, що визначає величину коефіцієнта потужності, в блоці просто ні в що не перетворюється, з нею не можна пов'язати поняття "ефективність перетворення", отже, вона ніяк не впливає на ККД.

Взагалі кажучи, A-PFC вигідний не користувачеві, а енергетичним компаніям, оскільки він знижує навантаження на енергосистему, що створюється блоком живлення комп'ютера, більш ніж на третину – а коли комп'ютер стоїть на кожному робочому столі, це виливається у помітні цифри. У той же час для звичайного домашнього користувача немає ніякої різниці, є в складі його блоку живлення A-PFC чи ні, навіть з точки зору оплати електроенергії – принаймні поки що побутові електролічильники враховують лише активну потужність. Проте заяви виробників про те, як A-PFC допомагає вашому комп'ютеру – не більше ніж звичайний маркетинговий шум.

Одним з побічних плюсів A-PFC є те, що його можна легко спроектувати для роботи в повному діапазоні напруги від 90 до 260 В, зробивши таким чином універсальний блок живлення, що працює в будь-якій мережі без ручного перемикання напруги. Більше того, якщо блоки з перемикачами напруги мережі можуть працювати у двох діапазонах – 90...130 В та 180...260 В, але при цьому їх не можна запустити в діапазоні від 130 до 180 В, то блок з A-PFC покриває всі ці напруги цілком. В результаті, якщо ви з якихось причин змушені працювати в умовах нестабільного електроживлення, що часто просідає нижче 180 В, то блок з A-PFC дозволить або взагалі обійтися без ДБЖ, або значно збільшити термін служби акумулятора.

Втім, сам по собі A-PFC ще не гарантує роботу в повному діапазоні напруги – він може бути розрахований тільки на діапазон 180...260 В. Це іноді зустрічається в блоках, призначених для Європи, оскільки відмова від повнодіапазонного A-PFC дозволяє трохи зменшити його собівартість.

Крім активних PFC, блоки також зустрічаються і пасивні. Вони є найпростішим способом корекції коефіцієнта потужності – це лише великий дросель, включений послідовно з блоком живлення. За рахунок власної індуктивності він трохи згладжує імпульси струму, споживані блоком, тим самим знижуючи ступінь нелінійності. Ефект від P-PFC дуже невеликий - коефіцієнт потужності збільшується з 0,65 до 0,7 ... 0,75, зате, якщо установка A-PFC вимагає серйозної переробки високовольтних ланцюгів блоку, то P-PFC може бути доданий без жодних труднощів. у будь-який існуючий блок живлення.

У наших тестах ми визначаємо коефіцієнт потужності блоку за тією ж схемою, що і ККД – поступово збільшуючи потужність навантаження від 50 Вт до максимально допустимої. Отримані дані надаються на тому ж графіку, що і ККД.

Робота в парі з ДБЖ

На жаль, описані вище A-PFC має не тільки переваги, але й один недолік – деякі його реалізації не можуть нормально працювати із блоками безперебійного живлення. У момент переходу ДБЖ на батареї такі A-PFC стрибком збільшують своє споживання, внаслідок чого ДБЖ спрацьовує захист від перевантаження і він просто відключається.

Для оцінки адекватності реалізації A-PFC у кожному конкретному блоці ми підключаємо його до ДБЖ APC SmartUPS SC 620VA та перевіряємо їх роботу у двох режимах – спочатку при живленні від мережі, а потім при переході на батареї. В обох випадках потужність навантаження на блок поступово збільшується до того моменту, поки на ДБЖ не ввімкнеться індикатор навантаження.

Якщо цей блок живлення сумісний з ДБЖ, то допустима потужність навантаження на блок при живленні від мережі зазвичай становить 340...380 Вт, а при переході на батареї трохи менше, близько 320...340 Вт. При цьому, якщо в момент переходу на батареї потужність була вищою, ДБЖ включає індикатор перевантаження, але не вимикається.

Якщо ж блок має зазначену вище проблему, то максимальна потужність, при якій ДБЖ погоджується з ним працювати на батареях, падає помітно нижче 300 Вт, а при її перевищенні ДБЖ повністю вимикається або прямо в момент переходу на батареї, або через п'ять-десять секунд. . Якщо ви плануєте придбати ДБЖ, такий блок краще не купувати.

На щастя, останнім часом блоків, несумісних з ДБЖ, залишається все менше. Скажімо, якщо такі проблеми мали блоки серій PLN/PFN компанії FSP Group, то вже в наступних серіях GLN/HLN вони були повністю виправлені.

Якщо ви вже є власником блоку, нездатного нормально працювати з ДБЖ, то виходів два (крім доопрацювання самого блоку, навіщо потрібно хороше знання електроніки) – змінювати або блок, або ДБЖ. Перше, як правило, дешевше, оскільки ДБЖ потрібно купувати як мінімум з дуже великим запасом за потужністю, а то й зовсім - online-типу, що недешево і в домашніх умовах нічим не виправдано.

Маркетинговий шум

Крім технічних характеристик, які можна і потрібно перевіряти в ході тестів, виробники часто люблять постачати блоки живлення масою гарних написів, що оповідають про використані в них технології. При цьому їхній сенс іноді спотворений, іноді тривіальний, іноді ці технології взагалі відносяться лише до особливостей внутрішньої схемотехніки блоку і не впливають на його "зовнішні" параметри, а використовуються з міркувань технологічності чи собівартості. Інакше кажучи, найчастіше красиві ярлики є звичайним маркетинговим шумом, причому – білим, що не містить у собі жодної цінної інформації. Більшість з таких заяв не має великого сенсу перевіряти експериментально, проте нижче ми намагатимемося перерахувати основні, які найчастіше зустрічаються, щоб наші читачі могли більш ясно уявляти, з чим мають справу. Якщо ви вважаєте, що ми пропустили якийсь із характерних пунктів – не соромтеся сказати нам про це, ми обов'язково доповнимо статтю.

Dual +12V output circuits

У старі-старі часи блоки живлення мали по одній шині на кожну з вихідних напруг - +5, +12, +3,3 і пару негативних напруг, а максимальна потужність кожної з шин не перевищувала 150 ... 200 Вт, і лише деяких особливо потужних серверних блоках навантаження на п'ятивольтову шину могла досягати 50 А, тобто 250 Вт. Проте згодом ситуація змінювалася – загальна споживана комп'ютерами потужність все зростала, та її розподіл між шинами зрушувалося убік +12 У.

У стандарті ATX12V 1.3 рекомендований струм шини +12 В досяг 18 А... і тут і почалися проблеми. Ні, не з підвищенням струму, з цим жодних особливих проблем не було, а з безпекою. Справа в тому, що, згідно стандарту EN-60950, максимальна потужність на вільно доступних користувачеві роз'ємах не повинна перевищувати 240 ВА - вважається, що великі потужності у разі замикань або відмови обладнання вже з великою ймовірністю можуть призводити до різних неприємних наслідків, наприклад, до спалаху. На 12-вольтовій шині така потужність досягається при струмі 20 А, при цьому вихідні роз'єми блоку живлення, очевидно, вважаються вільно доступними для користувача.

В результаті, коли потрібно ще більше збільшити допустимий струм навантаження на +12 В, розробниками стандарту ATX12V (тобто компанією Intel) було вирішено розділити цю шину на кілька зі струмом по 18 А кожна (різниця в 2 А закладалася як невеликий запас). Виключно з вимог безпеки, жодних інших причин у цього рішення немає. Негайним наслідком цього є те, що блоку живлення насправді зовсім не потрібно мати більше однієї шини +12 В – йому лише потрібно, щоб при спробі навантажити будь-який його 12-вольтовий роз'єм струмом більше 18 А спрацьовував захист. І все. Найпростіший спосіб реалізації цього полягає в установці всередині блоку живлення кількох шунтів, до кожного з яких підключено свою групу роз'ємів. Якщо струм через один із шунтів перевищує 18 А – спрацьовує захист. В результаті, з одного боку, на жодному з роз'ємів окремо потужність не може перевищити 18 А * 12 В = 216 ВА, з іншого боку, сумарна потужність, що знімається з різних роз'ємів, може бути і більше цієї цифри. І вовки ситі, і вівці цілі.

Тому – насправді – блоків живлення із двома, трьома чи чотирма шинами +12 В у природі практично не зустрічається. Просто тому, що це не треба - навіщо городити всередині блоку, де і так дуже тісно, ​​купу додаткових деталей, коли можна обійтися парою-трійкою шунтів та простенькою мікросхемою, яка контролюватиме напругу на них (а оскільки опір шунтів нам відомий, то з напруги негайно і однозначно випливає величина струму, що протікає через шунт)?

Однак маркетингові відділи виробників блоків живлення не могли пройти повз такий подарунок - і ось вже на коробках блоків живлення красуються вислови про те, як дві лінії +12 В допомагають збільшити потужність і стабільність. А якщо ліній три...

Але добре, якби цим справа обмежилася. Останнє віяння моди - це блоки живлення, в яких поділ ліній як би є, а ні. Як це? Дуже просто: як тільки струм на одній з ліній досягає заповітних 18 А, захист від перевантаження відключається. В результаті, з одного боку, і сакральний напис "Triple 12V Rails for unprecedented power and stability" з коробки нікуди не зникає, а з іншого, можна ще поряд таким же шрифтом додати якусь нісенітницю про те, що при необхідності всі три лінії в одну об'єднуються. Нісенітниця - тому що, як сказано вище, вони ніколи і не роз'єднувалися. Збагнути ж усю глибину "нової технології" з технічної точки зору взагалі рішуче неможливо: по суті, відсутність однієї технології нам намагаються піднести як наявність іншої.

З відомих нам випадків поки що на ниві просування в маси "захисту, що самовідключається" відзначилися компанії Topower і Seasonic, а також, відповідно, бренди, що продають їх блоки під своєю маркою.

Short circuit protection (SCP)

Захист від короткого замикання блоку. Є обов'язковою згідно з документом ATX12V Power Supply Design Guide– отже, присутній у всіх блоках, які претендують на відповідність стандарту. Навіть у тих, де на коробці немає напису "SCP".

Overpower (overload) protection (OPP)

Захист від перевантаження блоку за сумарною потужністю по всіх виходах. Є обов'язковою.

Overcurrent protection (OCP)

Захист від перевантаження (але ще короткого замикання) будь-якого з виходів блоку окремо. Є на багатьох, але не на всіх блоках – і не для всіх виходів. Обов'язковою не є.

Overemperature protection (OTP)

Захист від перегріву блоку. Зустрічається не так часто і обов'язковою не є.

Overvoltage protection (OVP)

Захист від перевищення вихідної напруги. Є обов'язковою, але, по суті, розрахована на випадок серйозної несправності блоку – захист спрацьовує лише за 20...25 % перевищення будь-якої вихідної напруги над номіналом. Інакше кажучи, якщо Ваш блок видає 13 В замість 12 В - його бажано якнайшвидше замінити, але його захист при цьому спрацьовувати не зобов'язана, тому що розрахована на більш критичні ситуації, що загрожують негайним виходом підключеного до блоку обладнання з ладу.

Undervoltage protection (UVP)

Захист від заниження вихідної напруги. Зрозуміло, занадто низька напруга, на відміну від надто високого, до фатальних наслідків для комп'ютера не призводить, але може спричинити збої, скажімо, у роботі жорсткого диска. Знову ж таки, захист спрацьовує при просіданні напруги на 20...25 %.

Nylon sleeve

М'які плетені нейлонові трубочки, в які прибрані вихідні дроти блоку живлення – вони трохи полегшують укладання проводів усередині системного блоку, не даючи їм переплутуватися.

На жаль, багато виробників від безумовно гарної ідеї використання нейлонових трубочок перейшли до товстих пластикових трубок, часто доповненим екрануванням і шаром фарби, що світиться в ультрафіолеті. Фарба, що світиться - це, звичайно, справа смаку, а ось екранування проводам блоку живлення потрібно не більше, ніж рибі парасолька. Зате товсті трубки роблять шлейфи пружними і негнучкими, що не тільки заважає їх укладати в корпусі, але просто представляє небезпеку для роз'ємів живлення, на які припадає чимала сила, що чинить опір згинання шлейфів.

Найчастіше подається це нібито задля покращення охолодження системного блоку – але, запевняю вас, упаковка проводів блоку живлення у трубки на потоки повітря всередині корпусу впливає дуже слабко.

Dual core CPU support

По суті, не більш ніж гарна етикетка. Двоядерні процесори не вимагають від блоку живлення жодної спеціальної підтримки.

SLI and CrossFire support

Ще одна гарна етикетка, що означає наявність достатньої кількості роз'ємів живлення відеокарт та здатності видавати потужність, що вважається достатньою для живлення SLI-системи. Нічого більше.

Іноді виробник блоку отримує від виробника відеокарт якийсь відповідний сертифікат, але й він не означає нічого, крім вищезгаданої наявності роз'ємів і великої потужності – при цьому часто остання значно перевищує потреби типової SLI або CrossFire-системи. Адже треба ж виробнику якось обгрунтувати перед покупцями необхідність придбання блоку дуже великої потужності, то чому б і не зробити цього, наклеївши етикетку "SLI Certified" тільки на нього?

Industrial class components

І знову гарна етикетка! Як правило, під компонентами промислового класу маються на увазі деталі, що працюють у широкому діапазоні температур - але, право слово, навіщо в блок живлення ставити мікросхему, здатну працювати при температурі від -45 ° C, якщо побувати на морозі цього блоку все одно не доведеться? .

Іноді під промисловими компонентами розуміються конденсатори, розраховані на роботу при температурі до 105 ° C, але тут, загалом, теж все банально: конденсатори у вихідних ланцюгах блоку живлення, що гріються самі по собі та ще й розташовані поряд з гарячими дроселями, завжди розраховані на 105 ° C максимальної температури. В іншому випадку термін їх роботи виявляється занадто маленьким (звичайно, температура в блоці живлення набагато нижче 105 ° C, проте проблема полягає в тому, що будь-якепідвищення температури знижує термін служби конденсаторів – але чим вище максимально допустима робоча температура конденсатора, тим меншим буде вплив нагрівання на його термін служби).

Вхідні високовольтні конденсатори працюють практично при температурі навколишнього повітря, тому використання дешевших 85-градусних конденсаторів ніяк на термін життя блоку живлення не впливає.

Advanced double forward switching design

Заманювати покупця красивими, але зовсім незрозумілими йому словами - улюблене заняття маркетингових відділів.

У разі йдеться про топологію блоку живлення, тобто загальному принципу побудови його схеми. Існує досить велика кількість різних топологій - так, крім власне двотранзисторного однотактного прямоходового перетворювача (double forward converter), в комп'ютерних блоках можна також зустріти однотранзисторні однотактні прямоходові перетворювачі (forward converter), а також напівмостові двотактні прямоходові перетворювачі (converter). Всі ці терміни цікаві лише фахівцям-електронникам, для звичайного користувача вони по суті нічого не означають.

Вибір конкретної топології блоку живлення визначається багатьма причинами - асортиментом і ціною транзисторів з необхідними характеристиками (а вони серйозно відрізняються в залежності від топології), трансформаторів, керуючих мікросхем... Скажімо, однотранзисторний прямоходовий варіант простий і дешевий, але вимагає використання високовольтного транзистора діодів на виході блоку, тому він використовується тільки в недорогих малопотужних блоках (вартість високовольтних діодів і транзисторів великої потужності занадто велика). Напівмостовий двотактний варіант трохи складніший, зате напруга на транзисторах у ньому вдвічі менша... Загалом, в основному це питання наявності та вартості необхідних компонентів. Наприклад, можна з упевненістю прогнозувати, що рано чи пізно у вторинних ланцюгах комп'ютерних блоків живлення почнуть використовуватися синхронні випрямлячі - нічого особливо нового в цій технології немає, відома вона давно, просто поки що занадто дорога і переваги, що нею покриваються, не покривають витрати.

Double transformer design

Використання двох силових трансформаторів, яке зустрічається в блоках живлення великої потужності (як правило, від кіловата) - як і в попередньому пункті, суто інженерне рішення, яке саме по собі взагалі не впливає на характеристики блоку якось помітним чином - просто у деяких випадках зручніше розподілити чималу потужність сучасних блоків двома трансформаторами. Наприклад, якщо один трансформатор повної потужності не вдається втиснути габарити блоку по висоті. Тим не менш, деякі виробники подають двотрансформаторну топологію як дозволяє досягти більшої стабільності, надійності і так далі, що не зовсім правильно.

RoHS (Reduction of Hazardous Substances)

Нова директива Євросоюзу, що обмежує використання низки шкідливих речовин в електронному устаткуванні, починаючи з 1 липня 2006 року. Під заборону потрапили свинець, ртуть, кадмій, шестивалентний хром і дві бромідні сполуки – для блоків живлення це означає, насамперед, перехід на безсвинцеві припої. З одного боку, звичайно, ми всі за екологію і проти важких металів – але, з іншого боку, різкий перехід на використання нових матеріалів може мати надалі неприємні наслідки. Так, багато хто добре знає історію з жорсткими дисками Fujitsu MPG, в яких масовий вихід з ладу контролерів Cirrus Logic був викликаний упаковкою їх у корпуси з нового "екологічного" компаунду компанії Sumitomo Bakelite: компоненти, що входять до нього, сприяли міграції міді і срібла та утворенню перемичок між доріжками всередині корпусу мікросхеми, що призводило до практично гарантованої відмови чіпа через рік-два експлуатації. Компаунд зняли з провадження, учасники історії обмінялися пачкою судових позовів, а власникам даних, загиблих разом з вінчестерами, залишалося лише спостерігати за тим, що відбувається.

Використовуване обладнання

Зрозуміло, що першочерговим завданням при тестуванні блоку живлення є перевірка його роботи на різних потужностях навантаження, аж до максимальної. Довгий час у різних оглядах автори використовували для цієї мети звичайні комп'ютери, в які встановлювався блок, що перевіряється. Така схема мала два основних недоліки: по-перше, немає можливості гнучко контролювати споживану від блоку потужність, по-друге, важко адекватно навантажити блоки, що мають великий запас потужності. Друга проблема особливо яскраво стала виявлятися останніми роками, коли виробники блоків живлення влаштували справжню гонку за максимальною потужністю, внаслідок чого можливості їх виробів набагато перевершили потреби типового комп'ютера. Звичайно, можна говорити про те, якщо для комп'ютера не потрібна потужність більше 500 Вт, то і немає великого сенсу тестувати блоки на більшому навантаженні - з іншого боку, якщо ми взагалі взялися випробовувати вироби з більшою паспортною потужністю, то було б дивно хоча б формально не перевірити їхню працездатність у всьому допустимому діапазоні навантажень.

Для тестування блоків живлення у нашій лабораторії використовується регульоване навантаження із програмним керуванням. Робота системи побудована на одному добре відомому властивості польових транзисторів із ізольованим затвором (MOSFET): вони обмежують струм, що протікає через ланцюг, струм залежно від напруги на затворі.

Вище показана найпростіша схема стабілізатора струму на польовому транзисторі: підключивши схему до блоку живлення з вихідною напругою +V і обертаючи ручку змінного резистора R1, ми змінюємо напругу на затворі транзистора VT1, тим самим змінюючи і поточний через нього струм I - від нуля визначається характеристиками транзистора та/або тестованого блоку живлення).

Втім, така схема не надто досконала: при нагріванні транзистора його характеристики "попливуть", а значить, буде змінюватися і струм I, хоча напруга, що управляє, на затворі залишиться постійним. Для боротьби з цією проблемою необхідно додати у схему другий резистор R2 та операційний підсилювач DA1:

Коли транзистор відкритий, струм I протікає через його ланцюг стік-витік та резистор R2. Напруга на останньому дорівнює, згідно із законом Ома, U=R2*I. З резистора ця напруга надходить на вхід, що інвертує, операційного підсилювача DA1; на неінвертуючий вхід цього ж ОУ надходить керуюча напруга U1 змінного резистора R1. Властивості будь-якого операційного підсилювача такі, що при такому включенні він намагається підтримувати напругу на входах однаковим; робить він це за допомогою зміни своєї вихідної напруги, яка в нашій схемі надходить на затвор польового транзистора і, відповідно, регулює струм, що протікає через нього.

Допустимо, опір R2 = 1 Ом, а на резисторі R1 ми встановили напругу 1 В: тоді ОУ так змінить свою вихідну напругу, щоб на резисторі R2 також падав 1 вольт - відповідно, струм I встановиться рівним 1 В / 1 Ом = 1 А. Якщо ми встановимо R1 на напругу 2 - ОУ відреагує установкою струму I = 2 А, і так далі. Якщо струм I і, відповідно, напруга на резисторі R2 зміняться через розігрів транзистора, ОУ відразу скоригує свою вихідну напругу так, щоб повернути їх назад.

Як бачите, ми отримали відмінне кероване навантаження, яке дозволяє плавно, поворотом однієї ручки, змінювати струм в діапазоні від нуля до максимуму, а одного разу встановлене значення автоматично підтримує скільки завгодно довго, та при цьому ще й дуже компактна. Така схема, зрозуміло, набагато зручніше громіздкого набору низькоомних резисторів, групами підключаються до тестованого блоку живлення.

Максимальна потужність, що розсіюється на транзисторі, визначається його тепловим опором, гранично допустимою температурою кристала та температурою радіатора, на якому він встановлений. У нашій установці використовуються транзистори International Rectifier IRFP264N (PDF , 168 кбайт) з допустимою температурою кристала 175 °C і тепловим опором кристал-радіатор 0,63 °C/Вт, а система охолодження установки дозволяє утримувати температуру радіатора під транзистором в межах (Так, необхідні для цього вентилятори - дуже галасливі ...). Таким чином, максимальна потужність, що розсіюється на одному транзисторі, дорівнює (175-80)/0,63 = 150 Вт. Для досягнення потрібної потужності використовується паралельне включення кількох описаних вище навантажень, керуючий сигнал на які подається з одного й того ЦАПа; можна також використовувати паралельне включення двох транзисторів при одному ОУ, в такому випадку гранична потужність, що розсіюється, збільшується в півтора рази в порівнянні з одним транзистором.

До повністю автоматизованого тестового стенду залишається один крок: замінити змінний резистор на ЦАП, керований комп'ютером – і ми зможемо регулювати програмне навантаження. Підключивши кілька таких навантажень до багатоканального ЦАП і встановивши тут же багатоканальний АЦП, що вимірює вихідні напруги блоку, що тестується в реальному часі, ми отримаємо повноцінну тестову систему для перевірки комп'ютерних блоків живлення у всьому діапазоні допустимих навантажень при будь-яких їх комбінаціях:

Вище на фотографії представлена ​​наша тестова система у її поточному вигляді. На верхніх двох блоках радіаторів, що охолоджуються потужними вентиляторами типорозміру 120x120x38 мм, розташовані транзистори навантаження 12-вольтових каналів; більш скромний радіатор охолоджує транзистори навантаження каналів +5 і +3,3, а в сірому блоці, що підключається шлейфом до LPT-порту керуючого комп'ютера, розташовані вищезгадані ЦАП, АЦП і супутня електроніка. При габаритах 290х270х200 мм вона дозволяє випробовувати блоки живлення потужністю до 1350 Вт (до 1100 Вт по шині +12 В і до 250 Вт по шинах +5 і +3,3 В).

Для управління стендом та автоматизації деяких тестів було написано спеціальну програму, знімок екрану якої представлений вище. Вона дозволяє:

вручну встановлювати навантаження на кожен із чотирьох наявних каналів:

перший канал +12, від 0 до 44 А;
другий канал +12, від 0 до 48 А;
канал +5, від 0 до 35 А;
канал +3,3, від 0 до 25 А;

в реальному часі контролювати напруги блоку живлення на зазначених шинах;
автоматично вимірювати та будувати графіки крос-навантажувальних характеристик (КНГ) для зазначеного блоку живлення;
автоматично вимірювати та будувати графіки залежності ККД та коефіцієнта потужності блоку залежно від навантаження;
у напівавтоматичному режимі будувати графіки залежності швидкостей вентиляторів блоку від навантаження;
в напівавтоматичному режимі калібрувати установку для отримання максимально точних результатів.

Особливу цінність, звичайно, є автоматична побудова графіків КНХ: для них потрібно провести вимірювання вихідної напруги блоку при всіх допустимих для нього комбінаціях навантажень, що означає дуже велику кількість вимірювань - для проведення такого тесту вручну знадобилася б неабияка посидючість і надлишок вільного часу. Програма ж на основі введених у неї паспортних характеристик блоку будує карту допустимих для нього навантажень і далі проходить по ній із заданим інтервалом, на кожному кроці вимірюючи напруги, що видаються блоком, і наносячи їх на графік; весь процес займає від 15 до 30 хвилин, залежно від потужності блоку та кроку вимірів – і, головне, не потребує втручання людини.

Вимірювання ККД та коефіцієнта потужності

Для вимірювання ККД блоку та його коефіцієнта потужності використовується додаткове обладнання: блок, що тестується, включається в мережу 220 В через шунт, до шунта ж підключається осцилограф Velleman PCSU1000. Відповідно, на його екрані ми бачимо осцилограму споживаного блоком струму, а значить, можемо розрахувати споживану ним від мережі потужність, а знаючи встановлену нами потужність навантаження на блок - і його ККД. Вимірювання проводяться в автоматичному режимі: описана вище програма PSUCheck вміє отримувати всі необхідні дані безпосередньо з ПЗ осцилографа, що підключається до комп'ютера по USB-інтерфейсу.

Для забезпечення максимальної точності результату вихідна потужність блоку вимірюється з урахуванням коливань його напруги: скажімо, якщо при навантаженні 10 А вихідна напруга шини +12 В просіла до 11,7 В, то відповідний доданок при розрахунку ККД буде дорівнює 10 А * 11,7 В = 117 Вт.

Осцилограф Velleman PCSU1000

Цей осцилограф використовується і для вимірювання розмаху пульсацій вихідних напруг блоку живлення. Вимірювання виробляються на шинах +5 В, +12 В і +3,3 В при максимально допустимому навантаженні на блок, осцилограф підключається за диференціальною схемою з двома конденсаторами, що шунтують (саме таке підключення рекомендується в ATX Power Supply Design Guide):

Вимірювання розмаху пульсацій

Осцилограф – двоканальний, відповідно, за один раз можна виміряти розмах пульсацій тільки на одній шині. Для отримання повної картини ми повторюємо вимірювання тричі, а три отримані осцилограми – по одній для кожної з трьох шин, що контролюються – зводимо в одну картинку:

Налаштування осцилографа вказано в лівому нижньому куті картинки: у цьому випадку вертикальний масштаб дорівнює 50 мВ/поділ, а горизонтальний – 10 мкс/поділ. Як правило, вертикальний масштаб у всіх наших вимірах незмінний, а ось горизонтальний може змінюватися – деякі блоки мають на виході низькочастотні пульсації, для них ми наводимо ще одну осцилограму з горизонтальним масштабом 2 мс/діл.

Швидкість вентиляторів блоку - залежно від навантаження на нього - вимірюється в напівавтоматичному режимі: оптичний тахометр Velleman DTO2234, що використовується нами, інтерфейсу з комп'ютером не має, тому його показання доводиться заносити вручну. В ході цього процесу потужність навантаження на блок кроками змінюється від 50 Вт до максимально допустимої, на кожному кроці блок витримується не менше 20 хвилин, після чого вимірюється швидкість обертання вентилятора.

Одночасно ми вимірюємо приріст температури повітря, що проходить через блок. Вимірювання проводяться за допомогою двоканального термопарного термометра Fluke 54 II, один із датчиків якого визначає температуру повітря в кімнаті, а інший – температуру повітря на виході з блоку живлення. Для більшої повторюваності результатів другий датчик ми закріплюємо на спеціальній підставці з фіксованою висотою та відстанню до блоку – таким чином, у всіх тестах датчик знаходиться в одній позиції щодо блоку живлення, що забезпечує рівні умови для всіх учасників тестування.

На підсумковому графіку одночасно відкладаються швидкості вентиляторів та різниця температур повітря – це дозволяє в деяких випадках краще оцінити нюанси роботи системи охолодження блоку.

При необхідності для контролю точності вимірювання та калібрування установки використовується цифровий мультиметр Uni-Trend UT70D. Установка калібрується за довільною кількістю точок вимірювань, розташованих у довільних ділянках доступного діапазону – інакше кажучи, для калібрування за напругою до неї підключається регульований блок живлення, вихідна напруга якого невеликими кроками змінюється від 1...2 до максимально вимірюваного установкою на даному каналі. На кожному кроці програму керування установкою вводиться точне значення напруги, що показується мультиметром, за підсумками чого програма розраховує коригувальну таблицю. Такий спосіб калібрування дозволяє забезпечити хорошу точність вимірювань у всьому доступному діапазоні значень.

Перелік змін у методиці тестування

30.10.2007 – перша версія статті

Не включається комп'ютер – проблема стара, як світ і з нею рано чи пізно стикається будь-який користувач. Вирішити таку несправність буває досить важко через те, що причиною може бути будь-яка комплектуюча. Багато користувачів проводять діагностику всього, чого тільки можна, але забувають перевірити роботу блоку живлення. А дарма, найчастіше саме він не дозволяє вашому комп'ютеру запуститися нормально. У цій статті ми розповімо вам, як перевірити блок живлення на комп'ютері.

Ознаки несправного блока живлення

Комп'ютерний блок живлення (БП) виступає у ролі посередника між електромережею та вашими комплектуючими у системному блоці. Він перетворює змінну напругу на постійне і забезпечує кожен компонент певним рівнем енергії. Тому ми рекомендуємо у разі проблем із запуском ПК починати діагностику з блоку живлення. За наступними ознаками можна зрозуміти, що проблема полягає саме у БП:

1. Комп'ютер вимикається сам по собі будь-якої миті часу.
2. Потрібно кілька запусків ПК для успішного завантаження.
3. Кулер у блоці живлення не крутиться.
4. Комп'ютер стартує, але вимикається за кілька секунд.

Перед діагностикою переконайтеся, що потужності блоку живлення вистачає для того, щоб забезпечити енергією кожну комплектуючу. Дуже часто трапляється, що користувач змінює відеокарту на потужнішу, а ось про блок живлення забуває. В інтернеті можна знайти безліч ресурсів та програм, які вам допоможуть розрахувати скільки ватів споживає ваш ПК.

Існує кілька способів перевірити стан живлення.

Візуальний огляд блока живлення

Одна з найбанальніших і найпоширеніших причин - несправний кабель. Спробуйте його замінити і якщо ПК так само не включається, доведеться розібрати блок живлення і поглянути на його нутрощі.

Для цього потрібно повністю від'єднати БП від корпусу та зняти його каркас. Ви впораєтеся за допомогою простої викрутки, відкрутивши кілька гвинтів. Насамперед перевірте конденсатори: вони не повинні бути здутими та деформованими. Звичайно, їх можна перепаяти на нові того ж чи більшого номіналу. ні в якому разі не можна перепаювати на менший номінал!), але це не дає гарантії, що після ремонту блок буде робітником. Також зверніть увагу на кулер та перевірте його підшипник. Якщо під час тестів БП видає дивні звуки, це перша ознака зношеного підшипника. Втім, кулер можна просто замінити.

Перевіряємо блок живлення на комп'ютері скріпкою

Перед перевіркою БП повністю знеструмте комп'ютер. Пам'ятайте, що блок живлення працює при високій напрузі 220 Вольт! Потім відкрийте бічну кришку корпусу і від'єднайте всі дроти, що йдуть від блоку живлення до інших компонентів системи: 20- або 24-pin конектор для живлення материнської плати, 4- або 8-pin конектор для живлення процесора, 4-8 pin конектор для живлення відеокарти (втім, він може бути і не підключений через те, що не всі графічні прискорювачі потребують додаткового живлення та беруть необхідну енергію через слот PCI-express) та інші пристрої у вигляді жорстких дисків та кулерів.

Потім візьміть звичайне канцелярське скріплення (можна замінити на будь-який дріт, що складається з матеріалу здатного проводити електричний струм) і зігніть її у формі літери «U».

Знайдіть 24-pin конектор, який ви від'єднали від материнської плати. Виглядає він, як найбільша зв'язка дрібних дротів. Вам потрібно знайти роз'єми, що відповідають зеленому дроту (він завжди один) і чорному (можна вибрати будь-який, але зазвичай вибираю сусідній). Замкніть ці два роз'єми за допомогою скріпки. Обов'язково переконайтеся, що кінці скріпки примикають до металу всередині кожного контакту.

Потім увімкніть блок живлення до мережі. Він повинен увімкнутися, а кулер усередині повинен крутитися. Якщо система охолодження не працює, перевірте температуру БП. Якщо він нагрівається, то він працює, а ось кулер доведеться поміняти. Однак факт того, що блок увімкнувся і працює – не говорить про те, що він повністю справний. Потрібно проводити подальшу діагностику.

Використовуємо мультиметр

Якщо ви щасливий власник мультиметра, то ви з високою ймовірністю зможете визначити працездатність блоку живлення. Ідея перевірити вольтаж по різних лініях живлення.

У тому ж стані (з замкнутою скріпкою та увімкненим блоком) виміряйте рівень напруги між помаранчевим та чорним проводом. Під навантаженням рекомендовані значення повинні бути в діапазоні від 3,14 до 3,47 Вольта.

Потім перевірте напругу між фіолетовим та чорним контактом. Нормальні значення повинні бути в діапазоні від 4,75 до 5,25 Вольта. Також протестуйте напругу між червоним та чорним дротом. Показники повинні коливатися близько 5 Вольт, так само, як і в попередньому випадку.

В кінці проведіть виміри напруги між жовтим та чорним контактом. Прилад повинен видавати про т 11,4 до 12,6 Вольт.

Незалежно від моделі блоку, рівень напруги не повинен виходити за межі норми, які описані вище. Якщо показання сильно відрізняються від рекомендованих параметрів, БП можна вважати частково несправним і він, як мінімум, вимагає ремонту.

У багатьох користувачів комп'ютерів часом виникає така проблема, що комп'ютер не включається. Часто це пов'язано із роботою блоку живлення. Тому в цій статті я розберу питання, як перевірити блок живлення комп'ютера на працездатність.

Дотримуючись інструкцій нижче, з цією процедурою впорається навіть початківець ПК. У процесі вам знадобиться лише вольтметр або у крайньому випадку скріпка.

Перед виконанням нижченаведених дій спробуйте спочатку перевірити з'єднання шнура мережі, оскільки комп'ютер може не вмикатися через поганий контакт. Перевірте, можливо, причина зовні, і напруга струму не надходить до комп'ютера. Але це вже зрозуміло кожному. Якщо все з цим добре, приступаємо до перевірки блоку живлення.

Коротко про блок живлення

Блок живлення відомий усім як вторинне джерело живлення. Є первинне джерело – це розетка. Мета роботи блока живлення полягає в перетворенні змінної напруги на постійну. Крім того, БП забезпечує живлення вузлів комп'ютера на певному рівні. У результаті БП відіграє роль проміжної ланки між частинами ПК та електричною мережею. Тому справність блоку та правильність його роботи – досить важливі фактори, від яких залежить функціонування всього ПК. Як перевірити блок живлення комп'ютера?

Які причини неполадок із БП?

У більшості випадків несправності з блоком пов'язані з низькою якістю напруги, наприклад, з різними перепадами або ж з виходом за межі значень показників напруги, а також з низькою якістю самого компонента, що зазвичай буває з найбільш дешевими блоками.

Які ознаки неполадок?Існують такі:

• Немає реакції на натискання кнопки живлення (немає обертання вентиляторів, індикації світла чи звуку).
• Комп'ютер не запускається з першого разу.
• Система не завантажується, або після завантаження відбувається відключення комп'ютера, але при цьому працюють інші ознаки: вентилятор та індикація.
• Висока температура в системному блоці та в БП.

Як перевірити блок живлення на працездатність

1. Перевірка подачі напруги, яка допоможе зрозуміти, чи подається напруга від блоку чи ні.
2. Перевіряє напругу на виході. Тут можуть бути усілякі відхилення від норми.
3. Візуальний огляд БП та пошук там можливого здуття конденсаторів.

Перевірити блок живлення на комп'ютері скріпкою

Ви могли не знати про такий спосіб, але це дуже корисний метод, якщо правильно його використати.

Вимкніть комп'ютер. Також не забудьте знеструмити його, тому що ПК працює з напругою 220 В, що досить небезпечно для людини.

1. Відкрийте кришку системного блоку. Якщо ви не бажаєте проблем із підключенням компонентів після їх від'єднання, рекомендую сфотографувати те, як розташовані ті чи інші елементи комп'ютера. Отже, після фотографування від'єднайте компоненти комп'ютера від блока живлення.
2. Знайдіть канцелярську скріпку. Скріпкою слід замкнути контакти на блоці. Замість скріпки підійде і схожий на неї за зовнішніми параметрами дріт. Зігніть скріпку або дріт у вигляді букви «U».
3. Знайдіть роз'єм живлення з 20/24 контактами. До нього підключений джгут із 20 або 24 проводами, що йдуть від БП до материнської плати. Від'єднайте довгу колодку прямокутного вигляду із контактами від плати.
4. Знайдіть роз'єми з підключеними до них зеленими і будь-якими чорними проводами на конекторі і вставте в них скріпку, з'єднавши таким чином між собою. Вона повинна стояти та контактувати у роз'ємі надійно.
5. Увімкніть БП. Подайте харчування до БП.
6. Перевірте вентилятор БП на працездатність. Він має обертатися. Якщо цього немає, то переконайтеся, що скріпка добре контактує з проводами.

Даний спосіб не дає повного уявлення про працездатність пристрою та не
відповідає на питання про те, як перевірити справність блока живлення комп'ютера, тому подальші дії в цьому плані ефективніші.

Перевірка роботи БП

При використанні такого способу ви перевірите роботу самого БП.

Так само, як і описано вище, відкрийте корпус при вимкненому живленні. Далі потрібно в тому ж джгуті, підключеному до материнської плати, знайти темний, жовтий, червоний і рожевий дроти. Вам потрібно мати при собі вольтметр.

Виконайте вимірювання вольтметром кількох пар проводів. За стандарт приймаються такі значення напруги:

• рожевий та чорний – 3,3 Ст.
• червоний та чорний – 5 Ст.
• та жовтий та чорний – 12 Ст.

Похибка ±5 відсотків допускається. Так нормальна напруга має бути в таких межах: 3,14 – 3,47, 4,75 – 5,25 і 11,4 – 12,6 відповідно.

Візуальний огляд БП

Також знімайте кришку і від'єднуйте БП від системного блоку. Вам потрібно буде відкрутити чотири гвинтики, що закріплюють блок. Розберіть БП, відкрутивши чотири гвинти, що з'єднують дві кришки блоку. Зніміть кришки, роз'єднавши їх. Здійсніть огляд блоку візуально. Перевірте його на наявність усіляких пошкоджень, здуття конденсаторів, пилових засмічень. Крім того, переконайтеся, що вентилятор ходить вільно. У разі знаходження пилу зберіть його пилососом. При виявленні здуття зробіть перепаювання конденсаторів на нові. Вентилятор змастіть або замініть.

Якщо вищезазначені способи вирішення проблеми з БП виявилися не дієвими у вашому випадку, і ви вже не знаєте, як перевірити, чи працює блок живлення, віднесіть його на діагностику. Можливо, доведеться придбати новий блок.

Висновок

Отже, із цієї статті ви дізналися про те, як перевірити блок живлення комп'ютера на працездатність. Сподіваюся, що відомості щодо цього питання для користувачів комп'ютерів розписано зрозумілою та доступною мовою.

При таких маніпуляціях необхідно бути обережними з напругою струму, щоб не виникало опіків від електрики та подібного. Крім того, від неправильних дій можуть згоріти деякі складові комп'ютера, які стануть несправними, тому з цим обережно.

ПК – пристрої цілком надійні. Вони спочатку розраховані на особливі умови роботи (систематичні включення/вимкнення, інтенсивну експлуатацію), та їх поломка – випадок досить рідкісний. Але якщо вона сталася, то це малодосвідчених «комп'ютерників» часто ставить у глухий кут.

Адже існують певні правила ремонту будь-якого ел/приладу, одне з яких свідчить – завжди починай з діагностики харчування. У комп'ютері джерелом вторинного є БП. І якщо мережна напруга в нормі, то здійснювати перевірку потрібно саме з її тестування. Перевірити блок живлення комп'ютера можна навіть без материнської плати.

Ознаки несправності комп'ютерного блоку живлення

Коли мова заходить про електроніку, то причини поломок можуть бути непередбачувані. Але це вже питання про специфіку відновлення працездатності. Визначити необхідність ремонту конкретного вузла або схеми можна і візуально, в тому числі, блоку живлення.

• При натисканні на кнопку "вкл" комп'ютер не "реагує" - не запускаються вентилятори, відсутня індикація (звукова та світлова).
• Нехарактерне нагрівання корпусу ПК. Це легко визначити, торкнувшись його рукою. Якщо комп'ютер стаціонарний, підвищення температури системного блоку відчувається і з відривом.
• При натисканні на кнопку включення відбувається хаотично – з другої, третьої спроби тощо.
• ОС не «вантажиться». Буває так, що коли ПК начебто готовий до роботи, він несподівано, мимоволі відключається.
• Ефект синього екрану.
• Характерний запах гару. Таке часто зустрічається у любителів одночасно працювати на комп'ютері та пити каву, не дивлячись ставлячи філіжанку на системний блок.

Перевірка блоку живлення

Підготовчі заходи

Всі технологічні операції досить прості, і багато хто про них знає і без підказок. Але варто нагадати.

• Знеструмити комп'ютер (клавіша вимикача знаходиться на системному блоці, ззаду, внизу).
• Зняти з нього кришку (бічну).

А ось далі одразу нічого робити не варто. Ті, хто з комп'ютером на «Ви», часто не можуть самостійно привести його в робоче положення з тієї причини, що лише знають його пристрій і не вміють читати схеми. Тому потрібно все "зафіксувати" у вихідному стані - сфотографувати на мобільник, замалювати. Згодом це допоможе правильно зробити все приєднання.

Провести огляд «нутрощів» комп'ютера

Це стосується не тільки визначення видимих ​​пошкоджень на платах (наприклад, потемніння на окремих ділянках, деталі, що розплавилися, «роздуті» електролітичні конденсатори), а й цілісності проводів, їх оплетки і всіх приєднань. Буває й так, що просто відскочив один із роз'ємів. Таке часто трапляється в ПК любителів керувати системним блоком ногами. В цьому випадку ремонт закінчується тим, що відновлюється надійність контакту.

Від'єднати від блока живлення всі джгути

Його перевірка на справність здійснюється при відключеному навантаженні. Тобто відсікаються всі зовнішні електричні ланцюги, за винятком кулера. І якщо подальша діагностика БП покаже відсутність будь-якої напруги, то причина саме в ньому, і «грішити» більше нема на що.

Так як вентилятор не від'єднується від схеми (робота БП на «холостому ходу» небажана), потрібно переконатись у його справності. Перевірити нескладно – по обертанню лопат. Якщо немає жодних труднощів, перекосів, гальмування, то кулер в нормі.

Підготувати перемичку

Одну більше і не знадобиться. У домашніх умовах її подобу можна зробити із звичайної канцелярської скріпки, надавши їй форму літери «U».

Порядок перевірки

На «провідність струму»

Найбільший джгут йде до материнської плати. Його роз'єм – на 24 «ніжки». На ньому потрібно знайти 16-й (припаяний зелений провід) та 17-й (чорний). Для 20-ти контактних відповідно 14 – 15. Вони шунтуються (перемикаються) підготовленою скріпкою. Якщо при подачі напруги (клавіша на задній стінці - в положення "вкл") кулер працює, то БП цей тест пройшов. Отже, він справний, але «чисто теоретично», оскільки поки що зрозуміло, що напруга нею надходить. Тому бажано блок живлення перевірити більш поглиблено.

На наявність вторинної напруги

БП подає їх на різні складові комп'ютера, і при його виході з ладу може не бути тільки одного. Але й цього достатньо, щоб ПК не працював як слід. Тому, здійснюючи виміри на відповідних контактах роз'єму, слід переконатися, що все гаразд. Але цього знадобиться важлива схема комп'ютера, де показані електричні з'єднання.

Якщо користувач з електротехнікою на «Ви» чи взагалі все, чого навчали у школі, забув, далі продовжувати не варто. Навіть у своєму оточенні нескладно знайти більш підготовленого товариша.

Перевірку вторинної напруги краще проводити. Користування стрілочним аналогом вимагає дотримання полярності підключення щупів, що малодосвідченої людини створює додаткові труднощі.
Оцінюючи результатів вимірювань необхідно враховувати похибку приладу. Вона вказується у його паспорті. Тому невеликі відхилення від номіналу напруги некритичні.

Принтери