Дипломная работа: Усовершенствование охлаждения блока питания. Как происходит управление скоростью вращения вентилятора? Способы включения кулера охлаждения в блоке питания

Простому блоку питания нужен “умный вентилятор”, который охлаждает радиатор 317-й микросхемы. Причем не «тупой», который крутится постоянно, создавая лишний шум и пожирая лишнюю энергию, а такой, который работает ровно столько, сколько нужно, включаясь тогда, когда нужно. Вентилятор позволяет сэкономить на радиаторе – а стало быть, на размерах корпуса блока питания. В наш век компьютеров, вентилятор подходящих размеров добыть не проблема.

А вот управлять его работой – другой вопрос, с которым я и столкнулся.
Можно соорудить схему управления вентилятором на микроконтроллере. Нужен датчик температуры, ШИМ и программа управления. Казалось бы: что может быть проще с точки зрения схемотехники?

Но тут в дело вступает простая экономика. Самый дешевый из распространенных микроконтроллеров, нужный для этих целей – это ATTiny13. Он стоит недорого, но стОит. И где его взять колхознику? Далее: его ШИМ нужно усилить полевиком, который тоже стоит денег на рынке, недоступном для замкадовца… И самое главное: микроконтроллеру на вход, чтоб все было безупречно, надо подключить датчик температуры 1wire типа DS18B20. А он тоже стоит денег. И крепить на радиатор его неудобно. Если все эти «стоит» просуммировать, получится приличная сумма.

И тут я вспомнил о своем «аналоговом» прошлом, и помог мне в этом мой старый товарищ по радиолюбительству. Простой усилитель на составном транзисторе обеспечит мои нужды в управлении мотором вентилятора. Составной транзистор можно собрать из двух биполярных советских транзисторов, коих масса в старой теле- аудиоаппаратуре.

А вот где взять аналоговый датчик температуры, да такой, за которым не надо ехать на радиорынок и платить за него деньги? Причем, этот датчик (в отличие от DS18B20 и простых термосопротивлений) должен обеспечивать БЕСПРОБЛЕМНОЕ крепление к радиатору микросхем БП, при этом имея максимальный тепловой контакт с этим самым радиатором. Тут пришлось «покумекать» самому.

Поиски в Интернете привели к использованию в этом качестве советских транзисторов серии КТ81… Эксперименты с ними дали неутешительные результаты. И тут мой взгляд упал на выпаянные из дохлых компьютерных БП сборки диодов Шоттки. Тип, оказавшийся у меня – PHOTRON PSR10C40CT. Я замерил сопротивление двух встречно включенных диодов, и оказалось, что оно крайне зависимо от температуры.

В результате, я построил такую схему:

Вход схемы подключается к выпрямительному мосту БП. В зависимости от настройки, вентилятор может включаться даже при изменении температуры корпуса диодной сборки от комнатной до температуры пальцев человека. Прикрутить такой «датчик» к радитору БП не представляет проблем: сборка имеет отверстие для крепежа под винт М3 и нехилую площадь теплового контакта с радиатором.

Напряжение на входе схемы не должно превышать максимально допустимое напряжение микросхемы-стабилизатора. Настройка сводится к изменению сопротивления подстроечного резистора при выбранной температуре так, чтобы вентилятор начал вращаться. При повышении температуры, частота вращения будет увеличиваться.

Вот из этих радиоэлементов я собирал свою схему:


Слева направо:

– подстроечный резистор

– трехвыводный стабилизатор напряжения LM7815

– диодная сборка PSR10C40CT

– транзистор КТ815В

– транзистор BC547

На все это выглядит вот так:


А посмотрев вот это видео, можно сразу понять принцип работы собранного устройства:

В данной схеме управление вентилятором или кулером системы охлаждения происходит по сигналу термистора в течении заданного периода времени. Схема простая, собрана всего на трех транзисторах.

Эта система управления может быть использована в самых разных областях жизни, где необходимо охлаждение посредством вентилятора, например, охлаждения материнской платы ПК, в усилителях звука, в мощных блоках питания и в иных устройствах, которые в ходе своей работы могут перегреваться. Система представляет собой сочетание двух устройств: таймера и термореле.

Описание работы схемы управления вентилятором

Когда температура низкая, сопротивление термистора высокое и, следовательно, первый транзистор закрыт, потому что на его базе напряжение ниже 0,6 вольт. В это время конденсатор на 100 мкФ разряжен. Второй PNP-транзистор так же закрыт, поскольку напряжение на базе равно напряжению на его эмиттере. И третий транзистор так же заперт.

При повышении температуры, сопротивление термистора уменьшается. Таким образом, напряжение на базе первого транзистора увеличивается. Когда это напряжение превысит 0,6 В, первый транзистор начинает пропускать ток заряжая конденсатор 100 мкФ и подает отрицательный потенциал на базу второго транзистора, который открывается и включает третий транзистор, который в свою очередь активирует реле.

После того, как вентилятор включается, температура уменьшается, но конденсатор 100 мкФ разряжается постепенно, сохраняя работу вентилятора в течение некоторого времени после того, как температура приходит в норму.

Подстроичный резистор (показан на схеме как 10 ком) должен иметь значение сопротивления около 10% от сопротивления термистора при 25 градусах. Термистор применен марки EPCOS NTC B57164K104J на 100 кОм. Таким образом, сопротивление подстрочного резистора (10%) получается 10 кОм. Если вы не можете найти эту модель можно использовать другой. Например, при использовании термистора 470 кОм сопротивление подстроичного составит 47 кОм.

Схема подключения вентилятора с питанием от 12 вольт.

Схема подключения вентилятора с питанием от 220 вольт

В печатной плате можно увидеть два подстроичных резистора. Первый на 10 кОм для регулирования порога срабатывания вентилятора, второй на 1 мОм позволяет регулировать время работы после нормализации температуры. Если вам нужен больший интервал времени, то конденсатор на 100 мкФ можно увеличить до 470 мкФ. Диод 1N4005 используется для защиты транзистора от индуктивных выбросов в реле.

Многих потенциальных покупателей на рынке компьютерных компонентов настораживает тот факт, что на витринах магазинов невозможно найти вентилятор для блока питания. Вот для процессора, видеокарты, корпуса, жёсткого диска - пожалуйста, а для БП ничего нет. Это действительно выглядит очень странно и вызывает массу негативных эмоций, судя по отзывам пользователей. Однако расстраиваться не нужно. Любой эксперт скажет, что в блоке питания установлен обычный кулер для охлаждения корпуса. Отличие может быть лишь в типоразмере - 120, 80, 60 или 40 миллиметров. Кстати, в этом может убедиться любой пользователь, разобрав свой БП.

В фокусе данной статьи - вентилятор для блока питания компьютера. Читателю предлагается познакомиться не только с достойными моделями, их описанием и фото, но и с обслуживанием нерабочей системы охлаждения. Ведь в 90 % случаев замена вентилятора вовсе и не нужна, достаточно лишь произвести небольшую чистку.

Увлекательная математика

Начать лучше не с выбора конкретной модели или бренда, а с технических требований, которые предъявляются к вентилятору. Да, такой простой компонент компьютера имеет ряд ограничений, с которыми придётся мириться пользователю, ведь от правильного выбора зависит комфортная работа пользователя за компьютером. Отсюда следует, что базовыми требованиями являются бесшумность и эффективность обдува.

Вентилятор охлаждения в большинстве случаев не умеет самостоятельно регулировать частоту вращения крыльчатки. Подавая на кулер 5 вольт, БП использует максимальную частоту вращения, которая свойственна этому напряжению. Вот тут и начинаются интересные события, ведь характеристики для всех вентиляторов указаны для 12-вольтной линии. Вариантов здесь немного - довериться чутью или рекомендациям экспертов, ведь математически точно рассчитать поведение крыльчатки невозможно.

Как же быть?

Здесь срабатывает такой фактор, как доверие к известному бренду, который побеспокоился о покупателе и самостоятельно провёл замеры частоты вращения крыльчатки и потока воздуха на 5-вольтовой линии. Правда, таких брендов не так уже и много на рынке, плюс цены на их продукты достаточно высокие. Но этот вариант можно смело рассматривать, ведь он удовлетворит пожелания пользователей в плане бесшумной работы и эффективного охлаждения.

Вентилятор для блока питания компьютера лучше искать среди продуктов известных мировых производителей, таких как Thermaltake, Zalman, be quiet, Noctua, Scythe. На упаковке кулера есть данные по работе вентилятора на 5 и 12 вольтах. Соответственно, указаны данные по оборотам и по уровню шума. Например, Noctua NF-P12 - 600 оборотов в минуту (12 дБ). Или Thermaltake Riing 12 - 1000 об/мин (18 дБ). Кстати, в последнем примере вентилятор с подсветкой.

Основные требования к вентилятору

Разобравшись с методикой выбора достойного продукта на рынке компьютерных компонентов, пора перейти непосредственно к требованиям. не должен превышать 20 децибел. Это очень важный фактор, ведь данный показатель является неким порогом слышимости. Что касается частоты вращения крыльчатки, то здесь всё зависит от качества сборки. Встречаются модели, которые крутят и на частоте 2000 оборотов в минуту. Однако эксперты рекомендуют ограничиться показателем 1200 об/мин.

Многие пользователи уже много раз могли слышать о том, что все вентиляторы в системе входят в резонанс, из-за которого появляется жуткий гул в а корпус начинает дребезжать. Как ни странно, здесь может быть замешан и блок питания компьютера. Дергается вентилятор в нём не только по причине неисправности. Проблема может быть и в слишком высокой частоте вращения крыльчатки. Также у дешёвых китайских вентиляторов наблюдается проблема с перекосом ротора, из-за чего в работе устройства слышен постоянный стук, а сам кулер начинает дёргаться.

От теории - к практике

Разобравшись, какой вентилятор в блоке питания компьютера, пользователю остаётся лишь прикупить его аналог и произвести замену. Правда, тут владельца ожидает небольшой сюрприз. Речь идёт об интерфейсе для подключения к электропитанию. Практически все вентиляторы продаются с 4-контактным разъёмом, а на плате БП - всего два контакта, плюс они впаяны. Расстраиваться не стоит, в большинстве случаев на плате - муляж пайки. На самом деле два провода от вентилятора просто в клее.

Естественно, выкрутив кулер из корпуса БП, нужно аккуратно убрать клей с контактов (может понадобиться нож). По окончании процедуры очистки перед пользователем будет плата с двумя штырьками. Тут главное - запомнить, где плюс (красный провод), а где минус (чёрный провод). Дальше дело техники: нужно надеть 4-пиновый разъём на эти два контакта так, чтобы полярность совпала с цветом кабелей. И ничего нет страшного в том, что два контакта остались неподключенными.

Предвестник беды

Шумит вентилятор в блоке питания компьютера? Это событие вызывает массу негодований со стороны пользователей, которые начинают подсчитывать расходы на приобретение нового кулера. Именно на данном этапе не нужно торопиться, дело в том, что шум - это не поломка. Это сигнал владельцу компьютера о том, что есть некоторые затруднения в работе вентилятора, которые нужно немедленно исправить. Тут всё довольно просто:

  • снимается и разбирается блок питания и продувается от пыли;
  • откручивается и снимается вентилятор;
  • снимается защитная наклейка на роторе кулера, внутрь заливается 3-4 капли масла;
  • наклейка возвращается на место, БП собирается и устанавливается в компьютер.

Алгоритм довольно простой, но очень результативный. Возможны проблемы с наклейкой, которая потеряла свои липучие свойства. Ставить её в таком виде не нужно, она всё равно отвалится и будет тарахтеть внутри корпуса. Лучше установить новую наклейку. Где взять? Вырезать из плотного скотча, использовать вкладыш от жевательной резинки или приобрести в магазине любую детскую наклейку аналогичных размеров.

Смазка

Определившись, что замена вентилятора блока питания компьютера не нужна, пользователю совсем нетрудно будет произвести мероприятия по чистке и смазке кулера. Однако есть один фактор, на который всё-таки стоит обратить внимание всем читателям. Речь идёт о смазке. Дело в том, что гул в работе издают не лопасти вентилятора, а подшипник, который от пересыхания начинает искажать движение ротора.

Пользователь должен использовать только текучие масла, которые способны смазать подшипник. Однако не стоит забывать и о высокой вязкости, ведь смазка должна оставаться внутри, а не вытекать наружу под воздействием Здесь лучше использовать смазку для швейных машинок (аналог марки И-8). В крайнем случае, подойдёт и машинное масло.

Пора прощаться

Единственный симптом, который требует внимания пользователя к себе, когда дело касается такого элемента, как блок питания компьютера, - не крутится вентилятор. В таких случаях смазка подшипника способна лишь продлить срок службы кулера на несколько дней (если удастся раскрутить крыльчатку после нанесения масла). Но оставлять блок питания в таком состоянии не рекомендуется. Именно невозможность охлаждения неисправным вентилятором плат способна вывести из строя блок питания, который, в свою очередь, может сжечь материнскую плату и другие компоненты системного блока.

Работа над ошибками

Сменить вентилятор для блока питания компьютера берётся не каждый пользователь. Зачастую эту работу многие владельцы доверяют сервисным центрам, которые специализируются на таких поломках. Фактически это правильное решение, однако, судя по отзывам владельцев, бывают исключения. Речь идёт об установке в корпус БП бывших в употреблении вентиляторов, отработавших свой ресурс в системном блоке. У многих пользователей не работает вентилятор в блоке питания компьютера после ремонта именно из-за этого.

Вторая проблема, с которой могут столкнуться пользователи, - это отсутствие контактов в БП для подключения кулера. Такое встречается лишь в дешёвых китайских устройствах, где экономный производитель спаял все компоненты блока питания. В таких случаях пользователю необходимо также зачистить контакты и припаять вентилятор к плате (никаких скруток быть не должно).

В заключение

Как показывает практика, в 99 % случаев менять вентилятор для блока питания компьютера необязательно. Достаточно лишь разобрав БП, очистить его от пыли и смазать кулер. Всё это наводит на мысль, что электрический компонент компьютера просто нуждается в постоянной чистке (1 раз в год). Да, бывают ситуации, когда необходимо установить новый кулер, но и здесь у пользователя не будет никаких проблем. Ведь на рынке достаточно большой ассортимент достойных вентиляторов, которые можно смело устанавливать в качестве системы охлаждения блока питания.

Недавно наконец-то справился с шумом исходящим от процессорного кулера. При помощи охлаждения сделанного из воды. Но это почти не дало эффекта. Шумел вентилятор блока питания. Чтобы труды не пропали даром, пришлось придумать, как избавиться от шума из блока питания. А чтобы грамотно справиться с какой-либо проблемой нужно всегда пытаться разобраться в причине её возникновения. Так вот, как известно этот вентилятор гонит воздух, который обдувает радиаторы внутри корпуса БП. Радиаторы в свою очередь забирают тепло от транзисторов и диодных сборок и отдают воздуху. Вообще в основном для увеличения эффективности переноса тепла от твердого тела к газу или жидкости (либо наоборот) используют два способа. Это увеличение поверхности теплообмена твердого тела и увеличение так называемого коэффициента теплоотдачи. Коэффициент этот зависит от многих факторов, например от формы поверхности, от направления движения газа относительно поверхности, от скорости потока газа, от рода газа и т. д. В обычном блоке питания вентилятор (или вентиляторы) как раз нужен, для того чтобы компенсировать маленькую площадь теплообмена радиаторов увеличением коэффициента теплоотдачи. Но нам нужно либо избавиться от воздушного потока совсем, либо снизить до приемлемой величины. При этом коэффициент теплоотдачи понизится. Для того чтобы передача тепла от элементов к воздуху осталась, как минимум на прежнем уровне, нужно либо компенсировать пониженный коэффициент теплоотдачи, увеличением площадь теплообмена радиатора либо повысить коэффициент теплоотдачи изменением факторов, от которых он зависит (например, самый постой изменение рода газа).

Короче говоря, напрашиваются два относительно простых способа ликвидировать шум: поставить радиатор побольше, либо смастерить водоблок. Изготавливать водяное охлаждение только для блока питания конечно глупо (но оригинально). И разумно если у вас уже есть СВО хотя бы для процессора. Я отказался от этого способа хоть у меня и стоит система вод. охл. из-за того что это может быть опасным и снизить надежность всей системы. Да и найти и поставить радиатор проще водоблока.

Перед тем как все это раскрутить, выпаять, запаять и закрутить я снял крышку блока питания и прикинул, что мне для всей этой модернизации понадобится и вообще смогу ли я. В общем, интерес и желание похвастаться перед друзьями не дали мне долго прикидывать, и я пошел в магазин радиодеталей за радиатором и полимерными прокладками. Это все что нужно для переделки (хотя и прокладки можно поставить старые). В магазине предложили алюминиевый радиатор б/у.

Как выяснилось позже, одна из его сторон оказалась равна одной из сторон БП. Что порадовало. Ошлифовал видные поверхности радиатора. Так, для блеска.

В блоке питания стоят два радиатора.

Чтобы закрепить транзисторы и диодные сборки на новый радиатор, нужно было сначала их выпаять. Пришлось выпаивать старые радиаторы вместе с транзисторами и сборками. Так проще. Выпаивал оплеткой. Сразу же на места транзисторов и сборок впаял провода.

На рисунке детали уже откручены. Кстати сказать, на родном радиаторе с транзисторами было напряжение сто с чем-то вольт, для чего - не знаю (все детали были изолированы, радиатор не использовался как проводник). Выпаянные детали теми же саморезами прикрутил к новому радиатору с использованием термопасты. Изолировал детали от радиатора полимерными прокладками (все-таки заменил на новые, потому что старые уже деформировались) и керамическими кольцами.

На первый взгляд прокладки кажутся, великоваты, но это для безопасности. Вдруг какой-нибудь транзистор повернется вокруг винта. Тогда при желании погреть руки на радиаторе я их не только согрею, но и почувствую, как хороша жизнь.

Что бы потом спокойней запускать компьютер нужно проверить тестером, не контачат ли детали с радиатором. После проверки радиатор с деталями закрепил на корпус БП в старые отверстия, вместо открученной крышки. Сборки и транзисторы соединил со своими местами поводами. На ножки одел хлорвиниловую трубку.

Вентилятор убирать не стал. На всякий пожарный случай. Но поставил в разрез минуса регулируемое сопротивление на 150 Ом. Если ни чего кроме полупроводников греться не будет, обороты выставлю самые малые, такие чтобы он мог запуститься или уберу совсем. Боковые стенки закрыл оцинкованной жестью. Ну и вот как теперь выглядит мой блок питания.

Такой блок питания уже навряд ли встанет в обычный корпус. Хотя здесь все как обычно - если постараться и проявить смекалку то можно все. Меня это не беспокоит, потому что у меня не совсем обычный корпус, и места в нем достаточно не только для установки такого блока питания.

Короче говоря, я его установил, подключил и включил. Все заработало, слава богу, как обычно. Вентилятор заработал при 150 Ом. Теперь для уверенной эксплуатации блока его нужно проверит в условиях приближенных к боевым. После продолжительного прогона 3DMark, температура радиатора на ощупь в пределах 50-550С. К сожалению, нет у меня такой полезной вещи как термометр. После теста я как можно быстрее выключил компьютер и снял крышки БП для проверки температуры других элементов. Температура трансформатора около 30 o С, потрогав тороидальный дроссель, я обжегся, но не сразу, наверно около 70 o С±10 o С. Далеко не смертельная для него температура. Кроме этих элементов значительно (не более 30 o С) ничего не нагрелось. Вентилятор при 150 Ом практически не создавал потока. Его смело можно отключить. Ну, теперь (подумал я про блок) пусть только пикнет.

  1. Блок питания компьютера
  2. Мощность
  3. Активный или пассивный PFC?
  4. Охлаждение блока питания
  5. Разъемы и кабели
  6. Бренды и производители
  7. Из истории
  8. Перспективы развития

Блок питания компьютера

Правильно выбрать блок питания для компьютера - иногда может быть не так просто, как кажется. От этого выбора зависит стабильность, а также срок службы всех используемых компонентов ПК, и подходить вопросу выбора блока питания - нужно серьезно. В данном обзоре, мы попытаемся рассмотреть основные моменты, которые помогут сделать правильный выбор.

Мощность

На выходе блока питания присутствуют следующие постоянные напряжения: +5 V, +12 V (также +3.3 V), и - вспомогательные (минус 12 V и + 5 V в простое). Основной же нагрузкой сейчас «принято» загружать линию +12 V.

Выходная мощность (W - Ватт) рассчитывается по простой формуле: она равна произведению U на J, где U – напряжение (в Вольтах), J – сила тока (в Амперах). Напряжения – постоянны, поэтому, чем больше мощность, тем больше должна быть сила тока по линиям.

Но, оказывается, тут тоже не все просто. При сильной нагрузке на комбинированную линию +3.3 / +5, уменьшиться может мощность по линии +12. Пример - маркировка блока питания бюджетного бренда Cooler Master (модели RS-500-PSAP-J3):

Максимальная суммарная мощность по линиям +3.3 и +5 равна 130W (что – указано на упаковке), ну а максимальная мощность по «наиболее важной» линии +12V - равна 360W.

Но и это – не все. Обратим внимание на надпись ниже:

3.3V и +5V и +12V суммарная мощность не должна превышать 427.9 W. Как бы, теоретически (глядя в «таблицу»), мы «видим» 490W (360 плюс 130), а здесь - всего лишь 427.9.

Что это даст нам на практике: если нагрузка по линии +3.3V и 5V будет в сумме, скажем 60W, то отняв от приводимой производителем мощности 427.9, т.е. 427.9 – 60, получаем 367.9W. Мы получим только 360 Ватт по линии +12V. От которой идет как раз «основное потребление»: ток на процессор, видеокарту.

Автоматический расчет мощности

Для расчета мощности блоков питания, можно воспользоваться калькулятором в браузере: http://www.extreme.outervision.com/psucalculatorlite.jsp. Хотя он - на английском языке, разобраться можно. Таких сервисов, в интернете достаточно много.

В общем, здесь можно выбрать почти что все, что нужно, включая конкретный тип CPU, формат материнской платы (micro-ATX или ATX), число планок памяти, винчестеров, вентиляторов… Для расчета, надо жать на прямоугольную кнопку «Calculate». Сервис выдаcт: как рекомендуемое, так и минимально возможное значение мощности (в Ваттах) для вашей системы.

Однако, по опыту, можно считать: офисный компьютер (с двух-ядерным CPU), может довольствоваться блоком питания на 300W. Для домашнего (игрового, с дискретной видеокартой) – подходит БП 450 - 500W, ну а для мощных игровых ПК с «верхней» (топовой) картой (либо – двумя, в режиме Crossfire или SLI) - Total Power (суммарная мощность) начинается от 600 - 700W.

Центральный процессор, даже при максимально возможной нагрузке, потребляет 100 - 180W (исключение – 6-ядерные AMD), видеокарта дискретная – от 90 до 340W, сама материнская плата - 25-30W (планка памяти - 5-7W), жесткий диск 15-20W. Учитывайте при этом, что основная нагрузка (процессор и видеокарта) ложится на линию «12V». Ну и, желательно добавить запас по мощности (10-20%).

КПД – коэффициент полезного действия

Немаловажным критерием будет и КПД блока питания. Коэффициент полезного действия (КПД) - отношение полезной мощности, выдаваемой блоком питания, к потребляемой им от сети. Если схема блока питания ПКсодержала бы лишь трансформатор, его КПД был бы около 100%.

Рассмотрим пример, когда блок питания (с известным КПД - 80%) обеспечивает на выходе мощность в 400W. Если это число (400) разделить на 80% - получим 500W. А блок питания с теми же характеристиками, но с меньшим КПД (70%), будет потреблять уже 570W.

Но – не надо воспринимать эти цифры «всерьез». Блок питания большую часть времени – нагружен не полностью, например, это значение может быть 200W (потреблять от сети компьютер будет меньше).

Существует организация, в функции которой входит тест блоков питания на соответствие уровню заявленного стандарта КПД. Сертификация 80 Plus, при этом, проводится только для сетей на 115 Вольт (распространенных в США), начиная же с «класса» 80 Plus Bronze, все блоки тестируются для использования в 220В-электросети. Например, если сертификация пройдена в классе 80 Plus Bronze, КПД блока питания составляет 85% при «половинной» загрузке по мощности, и 81% - при заявленной мощности.

Наличие логотипа на блоке питания говорит, что товар соответствует уровню сертификации.

Плюсы высокого КПД: меньше энергии отводится «в виде тепла», и система охлаждения, соответственно, будет менее шумной. Во-вторых – очевидна экономия электричества (хотя и, не очень большая). Качество у «сертифицированных» БП, как правило, высокое.

Активный или пассивный PFC?

Power Factor Correction (PFC) – коррекция коэффициента мощности. Power Factor - отношение активной мощности к полной (активной плюс реактивной).

Нагрузкой же, реактивная мощность не потребляется – она на 100% отдается обратно в сеть, на следующем полупериоде. Однако, с ростом реактивной мощности, растет максимальное (за период) значение силы тока.

Слишком большая сила тока в проводах 220В – хорошо ли это? Наверное, нет. Поэтому, с реактивной мощностью по возможности борются (особенно это актуально для действительно мощных устройств, «переходящих» предел в 300-400 Ватт).

PFC – может быть пассивным или активным.

Преимущества активного метода:

Обеспечивается близкий к идеальному значению Power Factor (коэффициент мощности), вплоть до значения, близкого к 1. При PF=1, сила тока в проводе 220В не превысит значение «мощность делить на 220» (в случае меньших значений PF, сила тока – всегда несколько больше).

Недостатки активного PFC:

Повышается сложность – снижается общая надежность блока питания. Самой системе активного PFC - требуется охлаждение. Кроме того, не рекомендуют использовать системы активной коррекции с автовольтажем совместно с источниками ИБП (UPS).

Преимущества пассивной PFC:

Отсутствуют недостатки активного метода.

Недостатки:

Система – малоэффективна при больших значениях мощности.

Что именно выбрать? В любом случае, приобретая БП меньшей мощности (до 400-450W), в нем чаще всего вы обнаружите PFC пассивной системы, а более мощные блоки, от 600 W – чаще встречаются с активной коррекцией.

Охлаждение блока питания

Наличие в любом блоке питания вентилятора для охлаждения - считается нормой. Диаметр вентилятора – может быть равным 120 мм, встречается вариант на 135 мм и, наконец, 140 мм.

Системный блок предусматривает установку БП вверху корпуса – тогда, выбирайте любую модель с горизонтально расположенным вентилятором. Больше диаметр – меньше шум (c одинаковой мощностью охлаждения).

Скорость вращения должна меняться в зависимости от внутренней температуры. Когда БП не перегревается – зачем нужно крутить «вентиль» на всех оборотах, и досаждать пользователю шумом? Существуют модели БП, полностью останавливающие свой вентилятор при потребляемой мощности менее 1/3 расчетной. Что - удобно.

Главное в системе охлаждения БП – это ее тишина (или – полное отсутствие вентилятора, такое тоже встречается). С другой стороны, охлаждение нужно затем, чтобы не допустить перегрева деталей (высокая мощность, в любом случае, влечет тепловыделение). На больших мощностях, без вентилятора – не обойтись.

Примечание: на фото – результат моддинга (удаление стандартной решетки-прорези, установка вентилятора Noktua и гриля 120 мм).

Разъемы и кабели

При покупке и выборе, обращайте внимание на количество доступных разъемов и длину проводов, идущих от блока питания. В зависимости от геометрии корпуса, нужно выбирать БП с достаточным по длине жгутом кабеля. Для стандартных корпусов ATX, достаточно будет жгута 40-45 см.

Блок питания, работающий в домашнем и офисном компьютере, имеет разъемы:

Это - 24-х контактный разъем питания материнской платы ПК. Обычно здесь – раздельно 20 и 4 контакта, но бывает – и монолитный, 24-контактный.

Разъем питания процессора. Обычно он 4-х контактный, и только для очень мощных процессоров используют 8 контактов. Правильно выбрать блок питания для компьютера можно, ориентируясь на соответствующий разъем самой материнской платы.

Разъем для питания видеокарты – выглядит аналогично, и отличается тем, что он - 6-ти либо 8-ми контактный.

Разъемы (коннекторы) для питания SATA-устройств (жестких дисков, оптических приводов), четырех контактные Molex (для IDE), и для включения FDD (или кард-ридера) – знакомы большинству пользователей:

Примечание: количество всех дополнительных разъемов (SATA, MOLEX, FDD) должно быть достаточным для подключения устройств, размещаемых внутри системного блока.

Монтаж – демонтаж

Для демонтажа старого блока питания, отключите его провод 220 Вольт. Затем, необходимо выждать 2-3 минуты, и только затем приступать к работе. Внимание! Несоблюдение данного требования может повлечь электротравму.

Блок питания в любом ПК крепится к задней стенке на 4-х винтах (саморезах). Откручивать их можно, только отключив все внутренние разъемы и штекеры блока питания (2 разъема материнской платы, видеокарты, коннекторы дополнительных устройств).

Подключить блок питания к компьютеру можно в обратном порядке: сначала – монтируем в корпус, закрепляя винтами, затем – подключаем разъемы.

Примечание: при манипуляциях с блоком питания, кулер процессора может мешать. Если есть возможность его демонтировать - воспользуйтесь этим (поставите на место – потом, перед включением).

Включение компьютера с новым БП

Подав питание 220 Вольт на новый БП, не нужно сразу включать компьютер. Подождите секунд 10-15 сначала: вы будете слушать, не происходит ли что-либо «неординарное». Если слышим писк, звон дросселей – идем и меняем блок питания по гарантии. Если же вы слышите периодически повторяющийся «металлический» щелчок – не включайте компьютер с таким блоком питания.

Если в дежурном режиме, блок питания «щелкает» - это работает система защиты. Отключите такой блок питания, отсоедините его разъемы (коннекторы). Можно попробовать собрать то же самое еще раз - если проблема повторяется, несем блок питания в сервисный центр (возможно, неисправен сам блок).

Компьютер с исправным БП включается практически сразу же, при нажатии кнопки «Power» ATX-корпуса. Должно появиться изображение на мониторе – теперь вы можете продолжить работу, но уже - с новым блоком питания.

Модульные кабели и разъемы

Многие более мощные модели блоков питания сейчас используют так называемое «модульное» подключение. Добавление внутренних кабелей с соответствующими ответными разъемами – происходит по необходимости. Это удобно, потому, что в корпусе компьютера уже не надо держать лишние (неиспользуемые) провода, к тому же, так - меньше путаницы. А отсутствие лишних проводов, улучшает также циркуляцию горячего воздуха. В модульных блоках питания, «несъемными» делают только шнуры с разъемом для материнской платы/процессора.

Бренды и производители

Все фирмы (производители блоков питания для компьютера) – принадлежат одной из 3-х основных групп:

  1. Производят полностью свою продукцию – такие бренды, как Hipro, FSP, Enermax, Delta, также HEC, Seasonic.
  2. Производят продукцию, перекладывая часть процесса изготовления на другие компании - Corsair, Silverstone, Antec, Power&Cooling и Zalman.
  3. Перепродают готовые блоки под собственной маркой (некоторые – производят «отбор», некоторые - нет): Chiftec, Gigabyte, Cooler Master, OCZ, Thermaltake.

Каждый бренд, приведенный выше, смело можно рекомендовать. В интернете, к тому же, приводится много обзоров и тестов для «фирменных» блоков питания, по которым можно ориентироваться пользователю.

Перед покупкой БП, его стоит взвесить (достаточно и подержать в руке). Это позволит более-менее понять, что у него внутри. Конечно, способ это - неточный, однако он позволяет сразу «отмести» явно «дешевый» БП.

Масса блока питания зависит от качества стали, габаритов вентилятора, а (главное): количества дросселей и веса радиаторов внутри. Если в БП не хватает каких-то катушек индуктивности (или, допустим, конденсаторы - уменьшенной емкости), это говорит об «удешевлении» электрической схемы: БП будет весить 700-900 гр. Хороший БП (450-500W) весит обычно от 900 гр. до 1,4 кг.

Из истории

На рынке персональных компьютеров, то есть не только IBM-совместимых, а – в более общем смысле «компьютеров», на стандартизацию компонентов (БП, материнской платы) изначально пошла компания IBM. Остальные затем стали это «копировать». Все известные форм-факторы для блоков питания IBM-совместимых ПК, основаны на какой-либо из моделей БП: PC/XT, PC/AT, и Model 30 PS/2. Все совместимые ПК, так или иначе, могли использовать один из трех оригинальных стандартов, разработанных IBM. Эти стандарты были популярны вплоть до 1996 г., и даже позднее – современный стандарт ATX восходит к физической компоновке PS/2 Model 30.

Новый форм-фактор, то есть известный нам ATX, определила в 1995 г. компания Intel (тогда - партнер IBM), представив стандарт для платы и блока питания. Новый стандарт обрел популярность с 1996 г., и производители постепенно начали отходить от устаревшего стандарта AT. ATX и некоторые «ответвления» стандарта, которые за ним последовали, используют отличные от форм-фактора AT разъемы мат. платы (не только с дополнительными напряжениями, но и сигналами, которые позволяют обеспечивать большую мощность и дополнительные возможности).

Все IBM-овские стандарты предусматривали физически один и тот же разъем, подающий питание на материнскую плату. Для включения и выключения, чтобы подать питание на компьютер, использовался тумблер (или кнопка), размыкающий провод с напряжением 220 Вольт. Что было не очень удобно (особенно при разборе/ремонте ПК). Поэтому, появился новый стандарт, «не допускающий» напряжение более 12 Вольт внутри системного блока (внутри корпуса).

Необходимо сказать, что сама схема питания (принцип ее построения), начиная от первых PC XT, значительных изменений не получила. Принцип преобразования энергии, используемый в компьютерных БП, называется «импульсным» (из переменного напряжения 220 Вольт делается «постоянное», затем, оно преобразуется, понижается до более низких значений импульсным методом). Первые блоки питания для персональных компьютеров имели мощность 60 W (XT), или, скажем, 100-120 W (AT 286). Просто, тогда компьютер предусматривал установку: 1-2 дисководов, одного винчестера (да и сам процессор - «потреблял» очень мало).

Перспективы развития

800 Ватт, 900 Ватт, 1000 Ватт… Блоком питания для ПК, отдающим в нагрузку один Киловатт энергии - никого не удивить. Конечно, цена значительно отличается (от «стандартных» коробок на 450-500 W), однако, такой блок питания обеспечивает достаточный уровень надежности (и – невысокий уровень шума) даже при полной загрузке! Ну, просто чудо.

Если же посчитать, сколько энергии такой компьютер будет потреблять от розетки – получится, что это ни что иное, как эквивалент постоянно включенного на полную мощность утюга. Хорошего такого, по мощности - выше среднего, тяжеленького…

Последнее время, с переходом на новые техпроцессы производства «главных» микросхем для компьютера (центрального процессора, модуля 3-D), движение наметилось как раз «обратное» – то есть, снижение общей мощности при сохранении того же уровня производительности. Два года назад, средний 4-ядерный «проц» потреблял не менее 90 W, сейчас - уже 65 («новый», при этом – быстрее). В любом случае (как 2 года назад, так и сейчас), выбор – за пользователем.