Блок питания что это такое: Блок питания — это… Что такое Блок питания?

Блок питания — это… Что такое Блок питания?

Блок питания

Промышленные БП Siemens SITOP Power 24 В постоянного тока в качестве вторичного источника электропитания средств автоматизации технологических процессов.

Блок питания (БП) — устройство, предназначенное для формирования напряжения, необходимого системе, из напряжения электрической сети. Чаще всего блоки питания преобразуют переменный ток сети 220 В частотой 50 Гц (для России, в других странах используют иные уровни и частоты) в заданный постоянный ток.

Трансформаторные БП

Схема простейшего трансформаторного БП c двухполупериодным выпрямителем

Классическим блоком питания является трансформаторный БП. В общем случае он состоит из понижающего трансформатора или автотрансформатора, у которого первичная обмотка рассчитана на сетевое напряжение. Затем устанавливается выпрямитель, преобразующий переменное напряжение в постоянное (пульсирующее однонаправленное). В большинстве случаев выпрямитель состоит из одного диода (однополупериодный выпрямитель) или четырёх диодов, образующих диодный мост (двухполупериодный выпрямитель).

Иногда используются и другие схемы, например, в выпрямителях с удвоением напряжения. После выпрямителя устанавливается фильтр, сглаживающий колебания (пульсации). Обычно он представляет собой просто конденсатор большой ёмкости.

Также в схеме могут быть установлены фильтры высокочастотных помех, всплесков, защиты от КЗ, стабилизаторы напряжения и тока.

Габариты трансформатора

Существует формула, несложно выводимая из базовых законов электротехники (и даже уравнений Максвелла):

( 1 / n ) ~ f * S * B

где n — число витков на 1 вольт (в левой части формулы стоит ЭДС одного витка, которая есть по уравнению Максвелла производная от магнитного потока, поток есть нечто в виде sin ( f * t ), в производной f выносится за скобку), f — частота переменного напряжения, S — площадь сечения магнитопровода, B — индукция магнитного поля в нем. Формула описывает амплитуду B, а не мгновенное значение.

Величина B на практике ограничена сверху возникновением гистерезиса в сердечнике, что приводит к потерям на перемагничивание и перегреву трансформатора.

2.

Увеличение S означает повышение габаритов и веса трансформатора. Если же идти по пути снижения S, то это означает повышение n, что в трансформаторе небольшого размера означает снижение сечения провода (иначе обмотка не поместится на сердечнике).

Увеличение n и снижение сечения означает сильное увеличение активного сопротивления обмотки. В маломощных трансформаторах, где ток через обмотку невелик, этим можно пренебречь, но с повышением мощности ток через обмотку растет и, при высоком сопротивлении обмотки, рассеивает на ней значительную тепловую мощность, что недопустимо.

Перечисленные выше соображения приводят к тому, что на частоте 50 Гц трансформатор большой (от десятков ватт) мощности может быть успешно реализован только как устройство большого габарита и веса (по пути повышения S и сечения провода со снижением n).

Потому в современных БП идут по другому пути, а именно по пути повышения f, т.е. переходу на импульсные блоки питания. Таковые блоки питания в разы легче (причем основная часть веса приходится на экранирующую клетку) и значительно меньше габаритами, чем классические. Кроме того, они не требовательны к входному напряжению и частоте.

Достоинства трансформаторных БП

• Простота конструкции
• Надёжность
• Доступность элементной базы
• Отсутствие создаваемых радиопомех (в отличие от импульсных, создающих помехи за счет гармонических составляющих)

Недостатки трансформаторных БП

• Большой вес и габариты, особенно при большой мощности
• Металлоёмкость
• Компромисс между снижением КПД и стабильностью выходного напряжения: для обеспечения стабильного напряжения требуется стабилизатор, вносящий дополнительные потери.

Импульсные БП

Принципиальная схема простейшего однотактного импульсного БП

Импульсные блоки питания являются инверторной системой. В импульсных блоках питания переменное входное напряжение сначала выпрямляется. Полученное постоянное напряжение преобразуется в прямоугольные импульсы повышенной частоты и определенной скважности, либо подаваемые на трансформатор (в случае импульсных БП с гальванической развязкой от питающей сети) или напрямую на выходной ФНЧ (в импульсных БП без гальванической развязки).

В импульсных БП могут применяться малогабаритные трансформаторы — это объясняется тем, что с ростом частоты повышается эффективность работы трансформатора и уменьшаются требования к габаритам (сечению) сердечника, требуемым для передачи эквивалентной мощности. В большинстве случаев такой сердечник может быть выполнен из ферромагнитных материалов, в отличие от сердечников низкочастотных трансформаторов, для которых используется электротехническая сталь.

В импульсных блоках питания стабилизация напряжения обеспечивается посредством отрицательной обратной связи. Обратная связь позволяет поддерживать выходное напряжение на относительно постоянном уровне вне зависимости от колебаний входного напряжения и величины нагрузки. Обратную связь можно организовать разными способами. В случае импульсных источников с гальванической развязкой от питающей сети наиболее распространенными способами являются использование связи посредством одной из выходных обмоток трансформатора или при помощи оптрона. В зависимости от величины сигнала обратной связи (зависящему от выходного напряжения), изменяется скважность импульсов на выходе ШИМ-контроллера. Если развязка не требуется, то, как правило, используется простой резистивный делитель напряжения. Таким образом, блок питания поддерживает стабильное выходное напряжение.

Достоинства импульсных БП

Сравнимые по выходной мощности с линейными стабилизаторами соответствующие им импульсные стабилизаторы обладают следующими основными достоинствами:

• меньшим весом за счет того, что с повышением частоты можно использовать трансформаторы меньших размеров при той же передаваемой мощности. Масса линейных стабилизаторов складывается в основном из мощных тяжелых низкочастотных силовых трансформаторов и мощных радиаторов силовых элементов, работающих в линейном режиме;
• значительно более высоким КПД (вплоть до 90-98%) за счет того, что основные потери в импульсных стабилизаторах связаны с переходными процессами в моменты переключения ключевого элемента. Поскольку основную часть времени ключевые элементы находятся в одном из устойчивых состояний (т.е. либо включен, либо выключен) потери энергии минимальны;
• меньшей стоимостью, благодаря массовому выпуску унифицированной элементной базы и разработке ключевых транзисторов высокой мощности. Кроме этого следует отметить значительно более низкую стоимость импульсных трансформаторов при сравнимой передаваемой мощности, и возможность использования менее мощных силовых элементов, поскольку режим их работы ключевой;
• сравнимой с линейными стабилизаторами надежностью. (Блоки питания вычислительной техники, оргтехники, бытовой техники почти исключительно импульсные).
• широким диапазоном питающего напряжения и частоты, недостижимым для сравнимого по цене линейного. На практике это означает возможность использования одного и того же импульсного БП для носимой цифровой электроники в разных странах мира — Россия/США/Англия, сильно отличных по напряжению и частоте в стандартных розетках.
• наличием в большинстве современных БП встроенных цепей защиты от различных непредвиденных ситуаций, например от короткого замыкания и от отсутствия нагрузки на выходе.

Недостатки импульсных БП

• Работа основной части схемы без гальванической развязки от сети, что, в частности, несколько затрудняет ремонт таких БП;
• Все без исключения импульсные блоки питания являются источником высокочастотных помех, поскольку это связано с самим принципом их работы. Поэтому требуется предпринимать дополнительные меры помехоподавления, зачастую не позволяющие устранить помехи полностью. В связи с этим часто недопустимо применение импульсных БП для некоторых видов аппаратуры.
• В распределённых системах электропитания: эффект гармоник кратных трём. При наличии эффективно действующих корректоров фактора мощности и фильтров во входных цепях этот недостаток обычно не актуален.

Смотри также

Ссылки

Литература

• Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1181-1256. — ISBN 0-7897-3404-4

Блок питания — это… Что такое Блок питания?

Блок питания

Промышленные БП Siemens SITOP Power 24 В постоянного тока в качестве вторичного источника электропитания средств автоматизации технологических процессов.

Блок питания (БП) — устройство, предназначенное для формирования напряжения, необходимого системе, из напряжения электрической сети. Чаще всего блоки питания преобразуют переменный ток сети 220 В частотой 50 Гц (для России, в других странах используют иные уровни и частоты) в заданный постоянный ток.

Трансформаторные БП

Схема простейшего трансформаторного БП c двухполупериодным выпрямителем

Классическим блоком питания является трансформаторный БП. В общем случае он состоит из понижающего трансформатора или автотрансформатора, у которого первичная обмотка рассчитана на сетевое напряжение. Затем устанавливается выпрямитель, преобразующий переменное напряжение в постоянное (пульсирующее однонаправленное). В большинстве случаев выпрямитель состоит из одного диода (однополупериодный выпрямитель) или четырёх диодов, образующих диодный мост (двухполупериодный выпрямитель). Иногда используются и другие схемы, например, в выпрямителях с удвоением напряжения. После выпрямителя устанавливается фильтр, сглаживающий колебания (пульсации). Обычно он представляет собой просто конденсатор большой ёмкости.

Также в схеме могут быть установлены фильтры высокочастотных помех, всплесков, защиты от КЗ, стабилизаторы напряжения и тока.

Габариты трансформатора

Существует формула, несложно выводимая из базовых законов электротехники (и даже уравнений Максвелла):

( 1 / n ) ~ f * S * B

где n — число витков на 1 вольт (в левой части формулы стоит ЭДС одного витка, которая есть по уравнению Максвелла производная от магнитного потока, поток есть нечто в виде sin ( f * t ), в производной f выносится за скобку), f — частота переменного напряжения, S — площадь сечения магнитопровода, B — индукция магнитного поля в нем. 2.

Увеличение S означает повышение габаритов и веса трансформатора. Если же идти по пути снижения S, то это означает повышение n, что в трансформаторе небольшого размера означает снижение сечения провода (иначе обмотка не поместится на сердечнике).

Увеличение n и снижение сечения означает сильное увеличение активного сопротивления обмотки. В маломощных трансформаторах, где ток через обмотку невелик, этим можно пренебречь, но с повышением мощности ток через обмотку растет и, при высоком сопротивлении обмотки, рассеивает на ней значительную тепловую мощность, что недопустимо.

Перечисленные выше соображения приводят к тому, что на частоте 50 Гц трансформатор большой (от десятков ватт) мощности может быть успешно реализован только как устройство большого габарита и веса (по пути повышения S и сечения провода со снижением n).

Потому в современных БП идут по другому пути, а именно по пути повышения f, т.е. переходу на импульсные блоки питания. Таковые блоки питания в разы легче (причем основная часть веса приходится на экранирующую клетку) и значительно меньше габаритами, чем классические. Кроме того, они не требовательны к входному напряжению и частоте.

Достоинства трансформаторных БП

• Простота конструкции
• Надёжность
• Доступность элементной базы
• Отсутствие создаваемых радиопомех (в отличие от импульсных, создающих помехи за счет гармонических составляющих)

Недостатки трансформаторных БП

• Большой вес и габариты, особенно при большой мощности
• Металлоёмкость
• Компромисс между снижением КПД и стабильностью выходного напряжения: для обеспечения стабильного напряжения требуется стабилизатор, вносящий дополнительные потери.

Импульсные БП

Принципиальная схема простейшего однотактного импульсного БП

Импульсные блоки питания являются инверторной системой. В импульсных блоках питания переменное входное напряжение сначала выпрямляется. Полученное постоянное напряжение преобразуется в прямоугольные импульсы повышенной частоты и определенной скважности, либо подаваемые на трансформатор (в случае импульсных БП с гальванической развязкой от питающей сети) или напрямую на выходной ФНЧ (в импульсных БП без гальванической развязки). В импульсных БП могут применяться малогабаритные трансформаторы — это объясняется тем, что с ростом частоты повышается эффективность работы трансформатора и уменьшаются требования к габаритам (сечению) сердечника, требуемым для передачи эквивалентной мощности. В большинстве случаев такой сердечник может быть выполнен из ферромагнитных материалов, в отличие от сердечников низкочастотных трансформаторов, для которых используется электротехническая сталь.

В импульсных блоках питания стабилизация напряжения обеспечивается посредством отрицательной обратной связи. Обратная связь позволяет поддерживать выходное напряжение на относительно постоянном уровне вне зависимости от колебаний входного напряжения и величины нагрузки. Обратную связь можно организовать разными способами. В случае импульсных источников с гальванической развязкой от питающей сети наиболее распространенными способами являются использование связи посредством одной из выходных обмоток трансформатора или при помощи оптрона. В зависимости от величины сигнала обратной связи (зависящему от выходного напряжения), изменяется скважность импульсов на выходе ШИМ-контроллера. Если развязка не требуется, то, как правило, используется простой резистивный делитель напряжения. Таким образом, блок питания поддерживает стабильное выходное напряжение.

Достоинства импульсных БП

Сравнимые по выходной мощности с линейными стабилизаторами соответствующие им импульсные стабилизаторы обладают следующими основными достоинствами:

• меньшим весом за счет того, что с повышением частоты можно использовать трансформаторы меньших размеров при той же передаваемой мощности. Масса линейных стабилизаторов складывается в основном из мощных тяжелых низкочастотных силовых трансформаторов и мощных радиаторов силовых элементов, работающих в линейном режиме;
• значительно более высоким КПД (вплоть до 90-98%) за счет того, что основные потери в импульсных стабилизаторах связаны с переходными процессами в моменты переключения ключевого элемента. Поскольку основную часть времени ключевые элементы находятся в одном из устойчивых состояний (т.е. либо включен, либо выключен) потери энергии минимальны;
• меньшей стоимостью, благодаря массовому выпуску унифицированной элементной базы и разработке ключевых транзисторов высокой мощности. Кроме этого следует отметить значительно более низкую стоимость импульсных трансформаторов при сравнимой передаваемой мощности, и возможность использования менее мощных силовых элементов, поскольку режим их работы ключевой;
• сравнимой с линейными стабилизаторами надежностью. (Блоки питания вычислительной техники, оргтехники, бытовой техники почти исключительно импульсные).
• широким диапазоном питающего напряжения и частоты, недостижимым для сравнимого по цене линейного. На практике это означает возможность использования одного и того же импульсного БП для носимой цифровой электроники в разных странах мира — Россия/США/Англия, сильно отличных по напряжению и частоте в стандартных розетках.
• наличием в большинстве современных БП встроенных цепей защиты от различных непредвиденных ситуаций, например от короткого замыкания и от отсутствия нагрузки на выходе.

Недостатки импульсных БП

• Работа основной части схемы без гальванической развязки от сети, что, в частности, несколько затрудняет ремонт таких БП;
• Все без исключения импульсные блоки питания являются источником высокочастотных помех, поскольку это связано с самим принципом их работы. Поэтому требуется предпринимать дополнительные меры помехоподавления, зачастую не позволяющие устранить помехи полностью. В связи с этим часто недопустимо применение импульсных БП для некоторых видов аппаратуры.
• В распределённых системах электропитания: эффект гармоник кратных трём. При наличии эффективно действующих корректоров фактора мощности и фильтров во входных цепях этот недостаток обычно не актуален.

Смотри также

Ссылки

Литература

• Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1181-1256. — ISBN 0-7897-3404-4

Блок питания ПК

Блок питания в компьютере, в том числе и в домашнем компьютере., является наверное самым основным компонентом из составляющих узлов ПК. От него напрямую зависит правильность и стабильность работы всего компьютера.

Блок питания это преобразователь электрической энергии поступающей из сети переменного тока в энергию, которая предназначена для питания всей аппаратной части компьютера. Стандартное сетевое напряжение это 220В 50Гц. Выходы постоянного тока в +5В, +12В и +3,3В +3,3В и +5В используются для питания всех электронных компонентов, +12В используются для питания электродвигателей, в CD/DVD приводах, жёстких дисках, и от +12В питаются вентиляторы охлаждающей системы. Разумеется все электродвигатели или любой электронный компонент нуждается в стабильном питании, также имеются оптимальные значения напряжений, это +/- 0.5В отклонения от нормальных. Основной качественный параметр блока питания — потребляемая из электрической сети пиковая мощность. На сегодняшний день она лежит в диапазоне от 350 до 1000 Вт. Блоки питания компьютера называют импульсными (SMPS — Switching Mode Power Supply). Они дают выходные напряжения в 5, 12, +3,3В.

Блоки питания постоянно совершенствуются, принимаются новые стандарты, и изменяются требования к ним. Вот перечень принимаемых стандартов:

Блоки питания стандарта АТ

АТ был первым стандартом, который использовался в компьютерных блоках питания. Он появился одновременно с первыми IBM-совместимыми компьютерами и применялся вплоть до 1995 года. На выходе этих блоков питания было четыре постоянных напряжения…

Блоки питания стандарта ATX

ATX новый стандарт, где было увеличено число линий напряжения на выходе. стандарту ATнеобходимо было напряжение в +3,3 В, соответственно такая линия и была добавлена, а также линия +5 В SB (Stand-By)…

Блоки питания стандарта ATX 12V (АТХ 2.

03):

Переход на новый стандарт был необходим, так как в 2000 году, появляется новый процессорIntel Pentium 4, который требовал большей мощности блока питания. До него стабилизатор процессора питался от шины +5 Вольт , и если процессор имел мощность 50 Ватт , то сила тока получалась 10 А. При такой нагрузке появились некоторые проблемы с монтажом. Поэтому было принято решение питать стабилизатор процессора от +12V. Соответственно пришлось добавить четырех контактный разъем , который имел два питающих контакта по +12V.

Блоки питания стандарта ATX 12V 2.0 (ATX 2.2):

В этом стандарте были внесены некоторые изменения: убрано напряжение питания-5В, и разъем AUX. Этот разъем предполагал дополнительное питание для материнской платы по шинам +5 и +3.3 В и немного напоминал по внешнему виду AT-разъем. В новом стандарте появились сразу 2-е шины +12 Вольт. Это было сделано для того чтобы «разгрузить» эту шину. По требованиям электро — безопасности не должно быть открытого доступа человека к цепям 12Вх20А. Так же были снижены в 1,5 раза максимально нагрузочные токи по +3,3 и +5 В шинам. Разъем питания материнской платы тоже изменился. До этого он был Molex 39-01-2200(20контактов), а стал использоваться Molex 39-01-2240(24контакта). В новом разъеме были добавлены контакты +12V, +5V,+3,3V и «земля». Но совместимость с предыдущим поколением материнских плат была сохранена Так же в этом стандарте стало обязательным присутствие разъемов для питания новых жестких дисков стандарта Serial ATA. Эти разъемы присутствовали и более ранних блоках питания, но начиная с этого стандарта стали обязательными. В этом стандарте остался и четырех контактный разъем дополнительного питания по шине +12 В. Но теперь он берет напряжение из собственного источника, поэтому процессор получил более стабильное напряжение, которое подается только на него.

Конечно выбрать блок питания для своего ПК, чтобы он был стабильным и качественным, довольно сложно. Поэтому следует руководствоваться описаниями и тестами, которые проводят независимые организации. Ознакомится с рекомендациями по выбору блоков питания можно здесь.

Трансформаторный блок питания — Delta

Фирма не работает дата: 2021-11-01 2021-11-11 Группа продуктов Язык: БългарскиČeskýDanskDeutschEestiΕλληνικάEnglishEspañolFrançaisItalianoLatviešu Lietuvių MagyarNederlandsNorskPolskiPortuguêsPусскийRomânăSlovenskiSlovenskýSuomiSvenska Валюта: 1 AUD — 2.8834 PLN1 BGN — 2.2870 PLN1 CAD — 3.0876 PLN1 CHF — 4.2104 PLN1 CZK — 0.1741 PLN1 DKK — 0.6013 PLN1 EUR — 4.4729 PLN1 GBP — 5.2871 PLN100 HUF — 1.2347 PLN1 NOK — 0.4595 PLN1 PLN — 1.0000 PLN1 SEK — 0.4482 PLN1 USD — 3.8791 PLN Меню Рекомендованная статья dBm — логарифмическая единица мощности Бюллетень E-mail

TopТехнический словарьТрансформаторный блок питания В трансформаторных блоках питания, устройством, отвечающим за выдерживание напряжения, является трансформатор. Он являет собой элемент, состоящий из сердечника и, намотанных на него первичной и вторичной обмоток, изготовленных, как правило, с медной проволоки. Сетевое напряжение в нем понижено до требуемого значения с помощью явления электромагнитной индукции или проникновения магнитного поля между первичной и вторичной обмотками. Эти обмотки гальванически изолированы, то есть не имеют между собой электрического соединения. В зависимости от соотношения числа витков первичной обмотки к вторичной, трансформаторы могут как уменьшать, так и повышать напряжение.   Трансформаторные блоки питания подразделяются на нестабилизированные и стабилизированные.   Рис.1. Схема нестабилизированного источника питания   a — трансформатор b — выпрямитель в виде моста Graetza c — конденсатор как выходной фильтр В нерегулируемом источнике питания (рис. 1) находятся: трансформатор (а), выпрямитель в виде моста (b) и конденсатор, как выходной фильтр (c).   Напряжение, в первую очередь, снижено с помощью трансформатора до заданного значения. Далее, через двухполупериодный выпрямитель, состоящий с четырех светодиодов, напряжение выпрямляется. В результате, независимо от направления входного напряжения переменного тока, на выходе уже плывет в том же самом направлении. В результате, полученное напряжение, далеко от идеального напряжения постоянного тока из-за большой пульсации. Устраняется оно с помощью применения конденсатора в качестве фильтра, который сглаживает форму волны напряжения.   Стабилизированный источник питания трансформатора (линейный) структурой не отличается от нестабилизированного, за исключением дополнитеной системы — регулятора напряжения (рис. 2).   Рис.2. Схема стабилизированного источника питания   d — система управления Система управления (d), отмеченная на схеме, отвечает за поддержание выходного напряжения на том же уровне, независимо от нагрузки источника питания и изменения входного напряжения. Кроме того, в зависимости от коэффициента ослабления пульсации, стабилизатор может дополнительно сглаживать осциллограмму напряжения. Тем не менее, эту роль в основном играют конденсаторы. В зависимости от класса источника питания, используются разные стабилизаторы, как правило, в виде интегральных схем.   Рис. 3. Ход напряжения на отдельных блоках линейного источника питания   a — выходное напряжение трансформатора b — напряжение двухполупериодного выпрямления c — напряжение, отфильтрованное от пульсации d — график идеального постоянного напряжения Чем лучше качество источника питания, тем ближе к идеалу выходное напряжение.   В отличие от импульсных, трансформаторные блоки питания характеризуются более низкой эффективностью, то есть отношением выходной мощности до входной мощности (на уровне 40-50%). Это происходит из-за конструкции трансформатора, используемых материалов, а также применения стабилизатора, в котором часть мощности остается безвозвратно утерянной в виде выделенного тепла. Существенным недостатком этих источников питания есть также большой вес и большие габариты по сравнению с соответствующими им параметрами импульсных источников питания. Это также отражается на цене, которая в случае трансформаторных источников питания значительно выше. Другим недостатком является то, что трансформатор на холостом ходу ( то есть без какого-либо подключенного устройства), тоже занимает определенный ток, который может доходить даже 20% от номинального питания постоянного тока.   Преимуществами трансформаторных источников питания прежде всего является высокая устойчивость к перегрузке и перенапряжению. Их простая конструкция делает их гораздо менее ненадежными. И по этой причине они часто используются, например, для питания панели управления. Важным преимуществом является также низкий уровень генерации помех и, поэтому, широко используются для питания различных типов усилителей, например, антенных.   Примером такого устройства является источник питания 12V/100MA/S-TAT, доступный в предложении фирмы Delta (рис.4).   Рис.4. Стабилизированный трансформаторный блок питания 12V/100MA/S-TAT

Нетто: 0.00  EUR Брутто: 0.00  EUR Вес: 0.00  kg Особенно рекомендуем AHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL-КАМЕРА APTI-H50PV2-28W 2Mpx / 5Mpx 2.8 mm Нетто: 22.46 EUR ВИТАЯ ПАРА UTP/K5/305M/PE Нетто: 0.47 EUR ВНЕШНИЙ ИНФРАКРАСНЫЙ ПРОЖЕКТОР 3N-80/60S2 Нетто: 46. 95 EUR МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕСТЕР CCTV CS-H9-80H Нетто: 893.92 EUR ВИДЕОТРАНСФОРМАТОР TR-1CD*P2 Нетто: 2.01 EUR БЛОК ПИТАНИЯ 12V/4A/5.5 Нетто: 8.05 EUR МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕСТЕР CCTV CS-H9F-80HQ Нетто: 1137.52 EUR ЗАЖИМ ДЫМОХОДА OK-43T13 Нетто: 19.38 EUR МОБИЛЬНЫЙ РЕГИСТРАТОР AHD ATE-D0401EF-T2 4 КАНАЛА AUTONE Нетто: 436.05 EUR

Блоки питания для ноутбуков

Одна из самых важных комплектующих для ноутбука, это блок питания (БП). Служит он неким фильтром между домашней электросетью и ноутбуком. В домашней сети напряжение тока 220В, это очень много для портативного компьютера. Задача блока питания понизить и сделать стабильней напряжение, что бы не сгорела материнская плата нашего аппарата. Вообще БП встречается почти во всех электронных устройствах, мы же обсудим только те, что относятся к ноутбукам. Для портативных компьютеров блоки питания обладают определенным стандартом. Мы рассмотрим самые распространенные из них.

 

Если вдруг зарядка по каким либо причинам вышла из строя или потерялась и вы нуждаетесь в покупке новой,  то Вы должны знать как посмотреть параметры, по которым будете ее искать. Эти параметры можно посмотреть на самом ноутбуке. Они находятся с нижней части корпуса или под аккумулятором, обычно это наклейка (Schild, в простонародье шильдик). Пример:

 

 

 

 

 

На снимке красным выделены параметры по которым и надо выбирать блок питания, в данном случае это 19V — 4.74A.

19V – Выходное напряжение. Параметр указывающий на то, какое напряжение поступает на вход цепи питания ноутбука. Очень важно соблюдать этот параметр, в противном случае можно повредить материнскую плату портативного компьютера.

4.74A – Выходной ток. Максимальная сила электрического тока. Этот параметр не так критичен, поэтому если на БП будет больше ампер — это не страшно.

 

Теперь о самом блоке питания. В среднем большинство блоков выглядят так:

 

 

Комплектуется двумя типами сетевых шнуров. Двух пиновые (2 pin) и трех пиновые (3 pin)

 

 

 

 

 

На фотографии ниже красным выделены данные, которые Вы должны искать на БП. Они должны совпадать с данными вашего ноутбука.

 

 

 

Так же должны совпадать и сами разъёмы питания. Для каждого ноутбука они индивидуальны, но в некоторых случаях взаимозаменяемые. Скажем у ноутбуков TOSHIBA и ASUS они достаточно часть совпадают и один блок можно применять к обоим ноутбукам.

 

Далее для наглядности мы приведем Вам изображения самых популярных разъемов питания.

ASUS 9.5V-2.315A(5.5×2.5), 12V-3A(5.5×2.5) Одинаковый тип разъемов:

 

 

 

ASUS 19V-4.74A(5.5×2.5):

 

 

ASUS 19V-2.1A(2.5×0.75):

 

 

 

ACER 19V-4.74A(5.5×1.7), 19V-2.15A(5.5×1.7), 19V-1.58A(5.5×1.7) Одинаковый тип разъемов:

 

 

 

HP 19V-4. 74A(4.8×1.7), 18.5V-3.5A(4.8×1.7) Разъем без иголки.

 

 

 

HP 18.5V-3.5A(7.4×5.0), 19V-4.74A(7.4×5.0) Разъем с иглой внутри:

 

 

 

DELL 19.5V 4.62A(7.4×5.0) Разъем с иголкой внутри:

 

 

 

SAMSUNG 19V-4.74A(5.0×3.3), 19V-3.16A(5.0×3.3), 19V-2.1A(5.0×3.3) Разъем с иголкой внутри:

 

 

SONY 19.5V 4.7A(6.0×4.4), 19.5V 3.9A(6.0×4.4) Разъем с иголкой внутри:

 

 

 

LENOVO 20V-4.5A(7.9×5.5). Разъем с иголкой внутри:

 

 

 

LENOVO 20V-2A:

 

 

 

Так же вы можете найти подходящую вам зарядку для ноутбука в нашем магазине. Если у вас возникли сложности с подбором зарядки — обратитесь к нашему менеджеру он подскажет какую именно зарядку вам надо приобрести.

Поделиться с друзьями в:

Вернуться к списку статей

Блок питания — Системный блок

Компьютерный блок питания (или, сокращенно, блок питания, БП) — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электроэнергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.

Основной принцип работы блока питания

Основной принцип работы импульсных блоков питания заключается в выпрямлении сетевого напряжения с последующим преобразованием его в переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое понижается трансформатором до нужных значений, выпрямляется и фильтруется.Таким образом, основную часть схемы любого компьютерного блока питания, можно разделить на несколько узлов, которые производят определённые электрические преобразования. 

Основные узлы блока питания

• Сетевой выпрямитель. Выпрямляет переменное напряжение электросети (110/230 вольт).

• Высокочастотный преобразователь (Инвертор). Преобразует постоянное напряжение, полученное от выпрямителя в высокочастотное напряжение прямоугольной формы. К высокочастотному преобразователю отнесём и силовой понижающий импульсный трансформатор. Он понижает высокочастотное переменное напряжение от преобразователя до напряжений, требуемых для питания электронных узлов компьютера.

• Узел управления. Является «мозгом» блока питания. Отвечает за генерацию импульсов управления мощным инвертором, а также контролирует правильную работу блока питания (стабилизация выходных напряжений, защита от короткого замыкания на выходе и пр.).

• Промежуточный каскад усиления. Служит для усиления сигналов от микросхемы ШИМ-контроллера и подачи их на мощные ключевые транзисторы инвертора (высокочастотного преобразователя).

• Выходные выпрямители. С помощью выпрямителя происходит выпрямление — преобразование переменного низковольного напряжения в постоянное. Здесь же происходит стабилизация и фильтрация выпрямленного напряжения.

Это основные части блока питания компьютера. Их можно найти в любом импульсном блоке питания, начиная от простейшего зарядника для сотового телефона и заканчивая мощными сварочными инверторами. Отличия заключаются лишь в элементной базе и схемотехнической реализации устройства.

Характеристики блока питания.

Основной характеристикой БП является его мощность. Она должна быть равна суммарной мощности, которую потребляют комплектующие ПК при максимальной вычислительной нагрузке, а при нормальном выборе, т.е при адекватном покупателе, хорошо, если она превышает этот показатель на 100 Вт и более. В противном случае компьютер может выключаться в моменты пиковой нагрузки, перезагружаться или, что гораздо хуже, блок питания сгорит, а если, сгорая, подаст (на материнку, винчестеры, DVD±RW) высокое напряжение, то в «мир иной» он отойдет не один, а обязательно в дружной кампании этих устройств (частая практика).

Одна из таких программ — Power Watts PC, бесплатная, русскоязычная и вполне адекватнаяВы можете самостоятельно сделать ориентировочные расчеты мощности, которая необходима для питания Вашего компьютера. Каждый компонент системы потребляет какое-то количество энергии, сложив значения энергопотребления для всех комплектующих внутри корпуса ПК, и добавив 20% про запас, Вы получите желаемую мощность блока питания. Кроме того, в Интернете можно найти специальные «программы-калькуляторы», для расчетов такого рода.Как уже говорилось и Вы сами поняли, этот калькулятор позволяет  рассчитать мощность блока питания для ПК любой конфигурации.Интерфейс программы прост и понятен, поэтому Вы без труда разберетесь в ней и рассчитаете необходимую мощность.

• КПД(Коэффициент полезного действия)

Высокая мощность, сама по себе не гарантирует качественной работы. Помимо нее, имеют значение и другие параметры, например – КПД. Этот показатель говорит о том, какая доля потребляемой блоком питания энергии из электрической сети достается комплектующим компьютера. Чем выше КПД, тем меньше греется блок питания (и нет необходимости усиленного охлаждения с помощью шумного вентилятора), т.е. более эффективно преобразует энергию из электрической розетки в заявленные ватты и, конечно, тем меньше расходует энергии впустую, на обогрев.

КПД блока питания оценивается своей системой медалей — стандарт «80 PLUS»

. Этот стандарт подразумевает несколько уровней эффективности: Platinum, Gold, Silver и Bronze, и спецификации каждого из них, имеют собственный набор требований. Разумеется, блоки питания «80 PLUS Platinum» или «80 PLUS Gold» будут более эффективными (КПД 90% и выше), чем их обычные собратья, но они и стоят дороже. Поэтому здесь лучше воспользоваться правилом — выбирайте модель с сертификацией «80 PLUS», а уровень «медали» подбирайте, исходя из вашего бюджета (но не ниже бронзы).Кроме всего прочего, информация по всем модулям стандарта «80 PLUS», доступна на сайте организации 80plus.org. Производители сертифицируют по нему заведомо качественные модели, поскольку блоки питания с дешёвой схемотехникой просто не пройдут по критериям. Именно по этой причине данный сертификат является дополнительной гарантией качества, т.е ищите БП с ним.

Power Factor Correction

Значительно поднять КПД («бэпэшника») позволяет модуль PFC, что по-русски означает «коррекция фактора мощности». Модуль PFC — специальный элемент, предназначенный для коррекции коэффициента мощности и направленный на защиту сети. PFC условно делится на активный (Active) и пассивный (Passive).Рекомендуем покупать блоки питания с PFC (они позволяют добиться высокого уровня КПД — до 95%), причем активным (Active), ибо APFC, дополнительно выравнивает входное напряжение, что в свою очередь позволяет стабильно работать всем устройствам, выводящим аналоговый сигнал из компьютера.Заметим, что модели с APFC немного дороже, чем их «пассивные собратья», но разница в эффективности, позже отразится в Ваших счетах за электроэнергию.

• Максимальная сила тока на отдельных линиях

Общая мощность блока питания складывается из мощностей, которые он может обеспечить на отдельных линиях питания. Если нагрузка на одну из них превысит допустимый предел, то система потеряет стабильность, даже если суммарная потребляемая мощность будет далека от номинала. Всего (как Вы уже знаете) существуют три линии 12В; 5В и 3.3В; чуть подробнее о них.12-вольт подается, прежде всего, на мощные потребители электроэнергии – видеокарту и центральный процессор. Блок питания должен обеспечивать на этой линии как можно большую мощность. Для питания высокопроизводительных видеокарт используются две 12-вольтовые линии. Линии с напряжением 5В снабжают питанием материнскую плату, жесткие диски и оптические приводы ПК. Линии на 3.3В, идут только на материнскую плату и обеспечивают питанием оперативную память.Также стоит сказать, что нагрузка на линии в современных системах, как правило, неравномерна и здесь стоит учитывать, что «тяжелее» всех приходится 12-вольтовому каналу, особенно в конфигурациях с мощными видеокартами, однако про линии 5В/3.3В также забывать не стоит, их суммарный ток не должен превышать 30% от общего тока блока питания.

При указании габаритов БП производители, как правило, ограничиваются обозначением форм-фактора, который должен отвечать стандарту ATX 2.X. Смотрите это на самом блоке питания (стрелка 1 на изображении) или на прилагающейся к нему документации. Также при покупке советуем сравнивать его габариты с размерами «посадочного места» в корпусе вашего ПК. Обратите внимание, если на корпусе стоит надпись «noise killer» (стрелка 2 на изображении), то вентилятор вращается по возможности медленно, что снижает уровень звука. Скорость же вращения регулируется специальным температурным датчиком.

Старый блок питания (стандарт АТ), который включает и выключает компьютер при помощи обычного сетевого выключателя, далеко не самый лучший вариант. Сейчас его покупку можно оправдать только тем, что у вас дома «древняя» машина, в которую физически нельзя вставить более современный модуль.Лучше выбирать АТХ-устройство, которое работает только после команды материнской платы. Такая технология дает возможность убрать из блока высоковольтный провод и улучшить безопасность. Даже если блок АТХ сгорит, вероятность, что пострадает что-то еще, намного ниже. В свою очередь АТХ стандарт насчитывает несколько разных модификаций. Версия АТХ 2.03, выпускается для мощных компьютеров с большим потреблением энергии.

• Система Cable-managment.

Это название объединяет способ подключения кабелей к блоку питания. Суть технологии в том, что к модулю подключаются только нужные кабели, идущие в комплекте поставки.

Например, блок обладает множеством кабелей, которые позволяют подключить, скажем, от 3 до 5 жестких дисков, до 2—3 видеокарт и т.п. Но ведь обычно в компьютере установлено максимум три винчестера и одна видеокарта. В этом случае получается, что все эти неиспользуемые кабели просто висят в системном блоке и только мешают охлаждению, т.к. затрудняют циркуляцию воздуха.  Технология модульного подключения кабелей позволяет, по мере необходимости, подключать только нужные в данный момент кабели, а ненужные оставлять «вне». У таких модулей несъемными являются только основные кабели, например, для питания системной платы, процессора и один кабель для дополнительного питания видеокарты.

БП должен не только обеспечивать необходимую мощность, но и правильно подводить напряжение ко всем компонентам, а для этого нужны соответствующие разъемы.Например, разъемов Molex должно быть хотя бы не меньше шести штук (хотя можно расширять спец. разветвителем, но его надо покупать). В компьютере с двумя жесткими дисками и парой оптических приводов уже задействованы четыре таких разъема, а к Molex могут подключаться и другие устройства – например, корпусные вентиляторы и «древние» видеокарты с интерфейсом AGP.  Длина кабелей питания должна быть достаточной для того, чтобы они могли дотянуться до всех необходимых разъемов. Еще одна немаловажная дополнительная опция, наличие которой крайне желательно, – оплетка у кабеля.Она, во-первых, существенно упрощает монтаж компьютера и подключение новых устройств, а во-вторых, позволяет избежать зажимов и переломов кабелей вследствие их запутывания.

• Охлаждение и шум

Во время работы, компоненты блока питания сильно нагреваются и требуют усиленного охлаждения. Для этого используются вентиляторы (встроенные в его корпус) и радиаторы. Большинство используют один вентилятор размера 80 или 120 мм (которые работают довольно шумно), причем, чем выше мощность БП, тем более интенсивный поток воздуха требуется для того, чтобы его охладить. Для снижения уровня шума в качественных системах используются схемы контроля скорости вращения вентиляторов в соответствии с температурой внутри модуля блока.

Некоторые модели позволяют пользователю самому определять скорость вращения вентилятора с помощью регулятора на задней стенке, также есть модели, которые продолжают «прокачивать» воздух спустя некоторое время после выключения компьютера. Благодаря этому, компоненты компьютера быстрее остывают после работы.

Качественные блоки питания оснащаются различными системами для защиты от скачков напряжения, перегрузки, перегрева и короткого замыкания. Эти функции защищают не только блок питания, но и другие компоненты компьютера.Заметим, что наличие таких систем в блоке питания не исключает необходимости использования источников бесперебойного питания и сетевых фильтров.

• Время наработки на отказ

Как правило, гарантия в N-ое количество часов работы – один из признаков качественного изделия. Да, такие модели стоят несколько дороже, но зато производитель определяет гарантированное время работы устройства. Оптимальным вариантом здесь является срок 3—5 лет. Информация об этом содержится в руководстве по эксплуатации, а так же продублирована на упаковке.

6 вещей, которые необходимо знать при покупке блока питания для компьютера

Подробности

апреля 29, 2017

Просмотров: 23638

Когда вы собираете новый компьютер, не поддавайтесь искушению купить дешевый блок питания. Блок питания подает питание на всю систему, а плохое питание может привести к неисправности дорогой материнской платы или графической карты. Не рискуйте этим никогда!

Блоки питания не имеют такой же маркетинговой или блистательной ценности, как графические карты или процессоры. Если вам нужны новые процессоры вы будете бесконечно обсуждать Nvidia vs. Radeon, но, скорее всего, вы будете использовать почти любой блок питания, верно? Это ошибка, которая будет стоить вам большого времени.

Это не означает, что вам нужен дорогой блок питания. Существуют бюджетные модели, которые согласуются с идеей, что дешевле строить свой собственный компьютер. Но вы должны знать, что искать. Итак, вот краткое руководство по выбору правильного блока питания, не тратя больших денег.

 

1. Непрерывная мощность. Пиковая мощность

Ваттность — это базовое число, которое поможет вам определить, какой блок питания вам нужен, и как он оценивается. Проще говоря, это общее количество Вт, которое блок питания может доставлять в разные части вашего ПК. Вы найдете модели, которые обеспечивают мощность 300 Вт, а некоторые — вплоть до 1200 Вт.

Хотя модели будут с гордостью рекламировать этот номер на коробке, он может не рассказать вам всю историю. Для примера рассмотрим гипотетический блок питания мощностью 500 Вт. Если это означает непрерывную мощность, это замечательно. Если это пиковая мощность, вы возможно захотите этого избежать. Как правило, вы можете проверить это на странице спецификации модели.

Непрерывная мощность и пиковая мощность — это оценки, основанные на тестах производителя. Непрерывная мощность указывает, что он может доставлять эти 500 Вт непрерывно без колебаний. Пиковая мощность означает, что 500 Вт — максимальная мощность, которую он может доставить, но, вероятно, только за минуту до падения.

В простых условиях покупатель ищет оценки мощности в непрерывном режиме, игнорируйте рейтинги пиковой мощности и игнорируйте продукт, который не рекламирует рейтинг непрерывной мощности. Если вы не знаете точно, непрерывная или пиковая мощность указана на упаковке, не рискуйте и просто двигайтесь дальше.

 

2. Сколько ватт вам нужно?

Не все ПК построены одинаково, поэтому мощность каждого из них различна. Игровой ПК высокого класса явно нуждается в большем количестве ватт, чем простой домашний офисный ПК. Но как вы подсчитаете сумму, которая вам действительно нужна?

Интернет полон простых калькуляторов, которые сделают работу за вас. Попробуйте Outervision или калькулятор питания Cooler Master’s. Если вы знаете, что делаете, версия Cooler Master лучше, но, если вы не уверены в том, какие части калькулятор просит, придерживайтесь основного калькулятора Outervision.

Оба калькулятора дадут вам определенное представление о том, сколько вам нужно мощности, и в зависимости от того, как вы ввели свою информацию, не стесняйтесь округлять ее до ближайшего блока питания.

Фактически, вы могли бы даже пойти на две ступени выше. Например, если калькулятор говорит, что вам нужно 370 Вт, тогда блок питания на 400 Вт должен подойти, но 500 Вт тоже не будет плохим — особенно если вы планируете добавить в него дополнительные части.

 

3. Экономия энергии с помощью эффективных блоков питания

Наша социальная ответственность перед планетой заставляет нас не потреблять больше ресурсов, чем нам нужно, так что получите такой же эффективный блок питания! Даже если вы не заботитесь о планете, эффективный блок питания все равно сохранит вам большие деньги на счете за энергию.

Так что же такое эффективность в БП? Ну, ваш блок питания получает питание переменного тока от розетки и преобразует его в питание постоянного тока, которое затем отправляется на все части, — но обычно БП потребляет некоторую энергию в процессе преобразования. Таким образом, эффективность БП зависит от того, сколько он может конвертировать и как мало он тратит.

Поэтому 80% -ная эффективность говорит о том, что он способна преобразовывать 80% переменного тока в постоянный, а 50% -ный КПД означает, что она преобразует 50% переменного тока в постоянный. В еще более простых терминах: более высокий процент эффективности лучше и потребует меньше энергии от розетки.

Наиболее эффективными блоками питания являются те, которые имеют рейтинг 80 Plus, который присваивается независимым сертификатором. Даже в 80 Plus блоках питания есть разные уровни: 80 Plus, 80 Plus Bronze, 80 Plus Silver, 80 Plus Gold, 80 Plus Platinum, 80 Plus Titanium. (Они упорядочены от худшего к лучшему. )

Дополнительным преимуществом этих эффективных блоков питания является то, что они генерируют гораздо меньше тепла, чем другие блоки питания, и обычно работают в более тихих тонах. Производители будут с гордостью рекламировать 80 Plus сертифицированные блоки питания.

 

4. Детали, которые можно смело игнорировать

Все, что было до сих пор, было только о простых элементах БП. Как и в случае с любой технологией, вы можете выкрутиться и получить более конкретную информацию о том, что вам нужно, но, если вы новичок, вышеупомянутые три аспекта будут иметь для вас наибольшее значение при принятии решения о покупке.

Но, как говорится, есть еще один жаргон, с которым вы можете столкнуться при покупке блока питания. Вы можете спокойно проигнорировать все это, пока не будете более знакомы с блоками питания в целом, но, если вам интересно, что они означают, вот некоторые характеристики, которые вы можете увидеть.

• Кол-во выходных линий (single rail PSU или multiple rails PSU): вы можете получить многоблочные или одноблочные блоки питания. У обоих есть свои плюсы и минусы, и вам не нужно беспокоиться о технических аспектах прямо сейчас. Если вы живете в районе, где колебания мощности или перебои в подаче электроэнергии являются нормой, то вам следует подумать о много-рельсовом БП. Для любого другого сценария, или если вы используете хороший источник бесперебойного питания (ИБП), просто получите блок питания с одним рельсом.
• Стабильность напряжения: Если вы отметили все вышеперечисленные ячейки, стабильность напряжения не будет проблемой. Это в основном относится к способности блока питания поддерживать напряжение питания на уровне 12В без падения.
• Кабели или разъемы: Если вы не покупаете специализированный БК, вас не должно волновать, какие кабели входят в комплект поставки. Высококачественные блоки питания предлагают нечто, называемое «модульная кабельная система», которая позволяет вам использовать специальные кабели и штыревые разъемы, чтобы прикрепить к нему свои детали. Не важно для обычного пользователя.
• AT и ATX: некоторые БП сделаны для материнских плат типа AT, другие для ATX-типа, а некоторые для обоих. Скорее всего, вы используете стандартную материнскую плату ATX и вам понадобится стандартный блок питания ATX, но вы можете на всякий случай проверить данные своей материнской платы.
• Модули восстановления и аксессуары: Нет, вам не нужен индикатор мощности или руководство по установке блока питания. Если вы диагностируете проблему с блоком питания, ваш единственный вариант — заменить его — и надеяться, что он все еще находится под гарантией.

 

5. Почему вы не должны покупать самый дешевый БП

Итак, почему мы все время говорим о покупке качественного блока питания, а не просто о том, что входит в комплект вашего ПК или о моделях относительно неизвестного бренда? Ну, как мы сказали в начале, ваш БП влияет на каждую часть вашей компьютерной системы и может в конечном итоге привести к повреждению цепей в случае колебания мощности.

Но помимо этого, качественные БП имеют и другие преимущества, которые делают их стоящими. Вот некоторые из них:

1. Они работают долго. Скорее всего, если вы купите качественный блок питания, рассчитанный на 600 Вт или 1200 Вт, вы сможете использовать его для следующего обновления ПК. По крайней мере, это продлится несколько лет.
2. У них есть цена при перепродаже! Перейдя на новый блок питания, вы найдете покупателей для своего старого на Авито, вы также можете перепрофилировать его, например, как источник питания для иллюминации или для зарядного устройства аккумуляторов и т.д.
3. Стандартизированные размеры позволяют создавать творческие идеи с использованием старых блоков питания. Поскольку все блоки питания, как правило, имеют одинаковую форму, просто найдите простой случай, и вы можете сделать себе прохладный и тихий HTPC.

 

6. Где найти надежные отзывы

Производители выпускают новые модели блоков питания в быстром темпе, и это относительно узкоспециальная часть для технических специалистов. Вот несколько известных и авторитетных брендов: Corsair, Cooler Master, Antec, Be Quiet, Seasonic и XFX. Конечно, это не единственные.

После того, как вы пройдете вышеуказанные шаги, вы должны иметь четкое представление о том, сколько ватт вам нужно, какие надежные модели марки сертифицированы 80 Plus для этой мощности и что вписывается в ваш бюджет. Вы можете найти свой продукт посмотрев форумы, чтобы найти помощь, или чтобы найти подходящую для вас модель. Форумы известны своими подробными обзорами БП и, как известно, обладают хорошо осведомленными комментаторами, которые будут делиться дополнительной информацией и собственным опытом. Опять же, на сайтах фирм, производящих БП есть форумы с активным сообществом помощников.

 

Надеюсь, это помогло!

Расскажите какой блок питания вы приобрели и какие марки заработали или потеряли ваше доверие. Если у вас есть дополнительные вопросы, напишите в комментариях, и я постараюсь вам помочь. Есть ли еще какие-то советы, которые я пропустил? Поделитесь ими с нами и внизу!

Читайте также

 

 

 

 

Как работают блоки питания | ОРЕЛ

Блоки питания

составляют основу всех наших электронных устройств и обеспечивают единообразную схему работы там, где это больше всего необходимо. В современной электронике, такой как компьютеры и другие чувствительные к данным устройства, питание должно работать безупречно, а единичный отказ может означать потерю работы и данных. Но, как разработчики электроники, мы обычно оставляем свои соображения по поводу источников питания на потом, часто беря заранее подготовленный схемный блок, который, как мы знаем, уже работает.В конце концов, нам просто нужен выход 5 В, верно? Оказывается, под капотом творится еще много всего.

Источники питания от 10000 футов

Большинство источников питания получают питание от сети переменного тока и преобразуют его в постоянный ток, пригодный для использования в электронных устройствах. Во время этого процесса источник питания выполняет несколько ролей, в том числе:

• Преобразование переменного тока из сети в устойчивый постоянный ток
• Предотвращение воздействия переменного тока на выход источника постоянного тока
• Поддержание выходного напряжения на постоянном уровне независимо от изменений входного напряжения

Чтобы осуществить все это преобразование, типичный источник питания будет использовать несколько общих компонентов, включая трансформатор, выпрямитель, фильтр и регулятор.

Процесс преобразования переменного тока в постоянный начинается с переменного тока, который возникает в розетке в виде синусоидальной волны. Этот сигнал переменного тока колеблется между отрицательным и положительным напряжением до шестидесяти раз в секунду.

Сигнал синусоидальной формы переменного тока. (Источник изображения)

Напряжение переменного тока сначала понижается трансформатором, чтобы удовлетворить требованиям напряжения источника питания. После понижения напряжения выпрямитель превратит синусоидальную форму волны переменного тока в набор положительных впадин и пиков.

Выпрямление удаляет отрицательную сторону сигнала переменного тока, оставляя только положительный выход. (Источник изображения)

На этом этапе все еще есть колебания в форме волны переменного тока, поэтому для сглаживания переменного напряжения в пригодный для использования источник постоянного тока используется фильтр.

Применение фильтра с резервуарным конденсатором устраняет агрессивные пики и впадины в нашей форме волны. (Источник изображения)

Теперь, когда переменный ток преобразован в пригодный для использования постоянный ток, некоторые источники питания будут дополнительно устранять любые колебания в форме волны с помощью регулятора.Этот регулятор будет обеспечивать стабильный выход постоянного тока независимо от изменений входного переменного напряжения.

Это краткий обзор процесса. Независимо от того, какой блок питания вы смотрите, в нем всегда будет как минимум три основных компонента — трансформатор, выпрямитель и фильтр. Регуляторы могут использоваться или не использоваться в зависимости от того, является ли источник питания нерегулируемым или регулируемым (подробнее об этом позже).

Детали блока питания

Трансформатор

В качестве первой линии защиты трансформатор должен понижать входящий переменный ток от сети до уровня напряжения, с которым может справиться нагрузка источника питания.Трансформаторы также могут повышать напряжение, но в этой статье мы сосредоточимся на тех, которые понижают напряжение для низковольтных электронных устройств постоянного тока.

Внутри трансформатора находятся две обмотки катушки, физически отделенные друг от друга. Первая обмотка принимает переменный ток от сети, а затем электромагнитно соединяется со второй обмоткой, чтобы провести необходимое переменное напряжение во вторичной обмотке. Сохраняя эти две обмотки физически разделенными, трансформатор может изолировать напряжение сети переменного тока от выхода цепи питания.

Две физически разделенные катушки в трансформаторе проводят через электромагнитную связь. (Источник изображения)

Выпрямитель

После того, как переменный ток понижается трансформатором, задача выпрямителя — преобразовать форму волны переменного тока в необработанный формат постоянного тока. Это достигается одним или несколькими диодами в полуволновой, полноволновой или мостовой конфигурации.

Полуволновое выпрямление

В этой конфигурации один выпрямительный диод используется для извлечения постоянного напряжения из половины цикла формы сигнала переменного тока.В результате у источника питания остается половина выходного напряжения, которое он мог бы получить от полной формы волны переменного тока при Vpk x 0,318. Half Wave — это самая дешевая конфигурация для проектирования, она идеальна для не требовательного использования энергии и обычно оставляет наибольшую пульсацию выходного напряжения.

Полуволновое выпрямление в цепи и форме выходного сигнала. (Источник изображения)

Полноволновое выпрямление

В этой конфигурации два выпрямительных диода используются для выделения двух полупериодов входящего сигнала переменного тока.Этот процесс обеспечит двойное выходное напряжение полуволнового выпрямления при Vpk x 0,637. Хотя эта конфигурация более дорогая в разработке, чем полуволновая, поскольку для нее требуется трансформатор с центральным отводом, она имеет дополнительное преимущество в виде улучшенного сглаживания пульсаций переменного тока.

Полноволновое выпрямление в цепи и форме выходного сигнала. (Источник изображения)

Ректификация моста

В этой конфигурации используются четыре диода, расположенных в виде моста для достижения полноволнового выпрямления без использования трансформатора с центральным отводом.Это обеспечит то же выходное напряжение, что и Full Wave при Vpk x 0,637 с диодами, которым требуется только половина их обратного напряжения пробоя. В течение каждого полупериода два противоположных диода проводят ток, что обеспечивает полную форму волны переменного тока в конце полного цикла.

Мостовое выпрямление в цепи и форме выходного сигнала, как для полной волны. (Источник изображения)

Фильтр

Теперь, когда у нас преобразовано напряжение переменного тока, задача фильтра устраняет любые пульсации переменного тока в выходном напряжении, оставляя плавное постоянное напряжение.Зачем устранять рябь? Если они попадут на выход источника питания, они могут повредить нагрузку и потенциально вывести из строя всю вашу схему. В фильтрах используются два основных компонента: накопительный конденсатор и фильтр нижних частот.

Резервуарный конденсатор

Электролитический конденсатор большой емкости используется для временного хранения выходного тока, подаваемого выпрямительным диодом. При зарядке этот конденсатор может обеспечивать выходной постоянный ток в промежутках времени, когда выпрямительный диод не проводит ток.Это позволяет источнику питания поддерживать стабильный выход постоянного тока на протяжении циклов включения / выключения источника питания.

Здесь вы можете увидеть разницу в выходном сигнале с крышкой резервуара и без нее. (Источник изображения)

Фильтр низких частот

Вы можете сделать схему источника питания только с емкостным конденсатором, но добавление фильтра нижних частот дополнительно устраняет пульсации переменного тока, которые проходят через емкостной конденсатор. В большинстве базовых источников питания вы не найдете фильтров нижних частот, поскольку для них требуются дорогие индукторы с ламинированным или тороидальным сердечником.Однако в современной электронике с импульсным источником питания вы обнаружите, что фильтры нижних частот используются для устранения пульсаций переменного тока на более высоких частотах.

При добавлении в схему источника питания емкостного конденсатора и фильтра нижних частот можно удалить более 95% пульсаций переменного тока. Это позволит вам поддерживать стабильное и чистое выходное напряжение, которое соответствует пику исходной входной волны переменного тока.

Регулятор

В регулируемых источниках питания будет добавлен регулятор для дальнейшего сглаживания постоянного напряжения и обеспечения стабильного выходного сигнала независимо от изменений входных уровней.Это улучшенное регулирование также увеличивает сложность и стоимость питания схемы. Вы найдете регуляторы в двух различных конфигурациях: в виде шунтирующего регулятора или последовательного регулятора.

Шунтирующий регулятор

В этой конфигурации регулятор подключен параллельно нагрузке, что обеспечивает постоянное протекание тока через регулятор до попадания в нагрузку. Если ток нагрузки увеличивается или уменьшается, шунтирующий регулятор будет либо уменьшать, либо увеличивать свой ток, чтобы поддерживать постоянное напряжение и ток питания.

Шунтовые регуляторы подключаются параллельно нагрузке. (Источник изображения)

Регулятор серии

В этой конфигурации последовательный регулятор подключен последовательно с нагрузкой, которая обеспечивает переменное сопротивление. Этот регулятор будет последовательно измерять входящее напряжение нагрузки, используя систему отрицательной обратной связи. Если образец напряжения повышается или понижается, то последовательный регулятор либо понижает, либо увеличивает свое сопротивление, позволяя большему или меньшему току проходить через нагрузку.

Регуляторы серии

добавляют переменное сопротивление к управляющему току. (Источник изображения)

Типы источников питания

Типичные источники питания переменного и постоянного тока будут использовать в своей схеме некоторые или все вышеперечисленные компоненты в качестве нерегулируемого или регулируемого источника питания. Тип источника питания, который вы используете в своем электронном проекте, зависит от уникальных требований вашего дизайна.

Нерегулируемые блоки питания

Эти блоки питания не имеют регулятора напряжения и выдают только заданное напряжение при максимальном выходном токе.Здесь выход постоянного напряжения связан с внутренним трансформатором напряжения, и выходное напряжение будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от токового выхода нагрузки. Эти блоки питания известны своей прочностью и недорого, но не обеспечивают достаточной точности для чувствительных к мощности электронных устройств.

Нерегулируемые блоки питания

содержат все стандартные компоненты, кроме регулятора.

Регулируемые блоки питания

Регулируемые блоки питания включают в себя все основные компоненты нерегулируемого источника питания с добавлением регулятора напряжения.Следует отметить три конфигурации блока питания регулятора:

Линейный источник питания . В этой конфигурации используется полупроводниковый транзистор или полевой транзистор для управления выходными напряжениями в определенном диапазоне. Хотя эти блоки питания не самые эффективные и выделяют много тепла, они известны своей надежностью, минимальным электрическим шумом и широкой коммерческой доступностью.

Типовая схема линейного питания. (Источник изображения)

Импульсный источник питания .В этой конфигурации используется полупроводниковый транзистор или полевой транзистор, который включается / выключается для подачи напряжения на выходной накопительный конденсатор. Режимы переключения обычно меньше и легче, чем линейные источники питания, предлагают большой выходной диапазон и более эффективны. Однако они требуют сложной схемы, генерируют больше шума и требуют подавления помех для своих высокочастотных операций.

Здесь мы видим добавленную сложность в схеме переключения режимов. (Источник изображения)

Батарейный блок питания .Эта конфигурация действует как накопитель энергии и обеспечивает постоянный поток постоянного тока к электронному устройству. По сравнению с линейными и импульсными источниками питания, батареи являются наименее эффективным методом питания устройств, и их также трудно сопоставить с правильным напряжением в нагрузке. Тем не менее, батареи имеют то преимущество, что они служат источником питания, когда сеть переменного тока недоступна, и не создают электрических помех.

При выборе источника питания для вашего следующего проекта электроники обратите внимание на следующие преимущества и недостатки нерегулируемых и регулируемых источников питания:

Нерегулируемый	Регулируемый
Преимущества: Простая схема Надежный и экономичный Недостатки Напряжение зависит от тока нагрузки Идеально подходит для устройств, работающих с фиксированным выходным током / напряжением	Преимущества Постоянное напряжение Более высокое качество Лучшая фильтрация шума Регулируемое выходное напряжение / ток Недостатки Требуется более сложная схема Дороже

При выборе между линейным, импульсным или аккумуляторным блоком питания учитывайте следующее:

Регулируемые блоки питания
Линейный	Режим переключения	Аккумулятор
Преимущества Стабильно и надежно Меньше электрических шумов Хорошая регулировка линии и нагрузки Недостатки Низкий КПД <50% Требуются радиаторы большего размера Крупные детали и тяжелые Дорого	Преимущества Маленький размер и легче Широкий диапазон входного напряжения Высокая эффективность Дешевле по сравнению с линейным Недостатки Требуется более сложная схема Может загрязнять сеть переменного тока Повышенный уровень шума	Преимущества Не требует доступа к сети переменного тока Переносной источник питания Недостатки Вход постоянного напряжения Фиксированный срок службы Выходное напряжение падает по мере использования резервов энергии

Технические характеристики блоков питания, о которых необходимо знать

Выбирая готовую схему источника питания вместо того, чтобы разрабатывать свою собственную, необходимо знать несколько спецификаций.К ним относятся:

• Выходной ток . Это максимальный ток, который блок питания может подавать на нагрузку.
• Регулятор нагрузки . Это определяет, насколько хорошо регулятор может поддерживать постоянный выходной сигнал при изменении тока нагрузки, обычно измеряемого в милливольтах (мВ) или максимальном выходном напряжении.
• Шум и пульсация . Они измеряют нежелательные электронные помехи и колебания напряжения при преобразовании переменного тока в постоянный, обычно измеряемые в размахе напряжения для импульсных источников питания.
• Защита от перегрузки . Это функция безопасности, которая отключит источник питания в случае короткого замыкания или перегрузки по току.
• Эффективность . Это соотношение мощности, преобразованной из сети переменного тока в постоянный. Высокоэффективные системы, такие как импульсные блоки питания, могут достичь 80% эффективности, снизить нагрев и сэкономить энергию.

Последовательное преобразование

Блоки питания

обеспечивают стабильную основу питания всех наших электронных устройств, будь то ваш компьютер, смартфон или телевизор, этот список можно продолжать.Независимо от того, какой тип источника питания вы используете или разрабатываете, все они включают в себя несколько основных компонентов для преобразования сети переменного тока в постоянный постоянный ток (DC). Трансформатор сначала понижает напряжение, которое затем выпрямляется в необработанный формат постоянного тока. Затем он фильтруется и регулируется, чтобы обеспечить плавное постоянное напряжение для стабильного выходного сигнала. При разработке собственной схемы источника питания рассчитывайте использовать эти основные компоненты вместе с уникальными характеристиками мощности для вашей конструкции, чтобы обеспечить постоянный выход постоянного тока в любое время дня.

Нужен разъем питания для вашего будущего проекта по разработке электроники? У нас есть масса бесплатных библиотек! Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня!

Сравнение регулируемых и нерегулируемых источников питания

Что означает блок питания?

Прежде чем мы перейдем к разнице между регулируемым и нерегулируемым источником питания, давайте сначала разберемся, что именно означает «источник питания». В общем смысле, источник питания — это любое устройство, которое подает энергию (мощность!) В электрическую цепь.Таким образом, батареи — это источники питания для фонариков, а электростанции — это источники питания для электрической сети.

Но обычно мы не об этом имеем в виду, когда говорим об источниках питания. Обычно мы используем «источник питания» для обозначения схемы или устройства, которые адаптируют доступную мощность к конкретным потребностям одного устройства или набора аналогичных устройств. В большинстве непромышленных установок доступная мощность или входная мощность — это переменный ток, а выходная мощность — постоянный ток. Блок питания будет получать питание от электрической розетки и преобразовывать ток из переменного в постоянный.Итак, все ли блоки питания построены и спроектированы одинаково? Ответ — нет.

Источники питания могут быть:

• Автономные блоки (например, «кирпичи», которые мы вставляем в стены для ноутбуков)
• Встроенные блоки (например, в холодильниках, микроволновых печах и телевизорах)
• Гибридные блоки (например, встроенные, но автономные блоки питания источники питания, используемые в настольных компьютерах)

Каждому устройству для работы требуется разное количество энергии или постоянного тока, то есть блок питания должен каким-то образом регулировать напряжение, предохраняя устройство от перегрева.

Источники питания — это первое место для получения электроэнергии, большинство из которых рассчитано на то, чтобы справляться с колебаниями электрического тока и при этом обеспечивать регулируемую или постоянную выходную мощность. В некоторых источниках питания даже есть предохранители, которые перегорают при слишком сильном выбросе электричества, чтобы защитить оборудование.

Источники питания

делятся на две категории: регулируемые и нерегулируемые. Каковы различия при сравнении регулируемого источника питания с нерегулируемым? Что ж, разница между регулируемым и нерегулируемым источником питания связана с входным и выходным напряжением, необходимым для определенных устройств.

Что такое регулируемый источник питания?

Давайте начнем с того, что узнаем, что такое регулируемый источник питания и почему это важно? Регулируемые блоки питания имеют на выходе регуляторы напряжения. Это означает, что регулятор гарантирует, что выходное напряжение всегда будет соответствовать номинальному значению источника питания, независимо от тока, потребляемого устройством. Любое изменение входного напряжения не повлияет на выходное напряжение из-за регуляторов.

Это работает до тех пор, пока устройство не потребляет ток, превышающий номинальный выходной ток источника питания.Проще говоря, регулируемый источник питания обеспечивает постоянное выходное напряжение, независимо от выходного тока. Стабилизированный источник питания с несколькими регуляторами может предлагать несколько выходных напряжений для работы различных устройств. Регулируемые источники питания поддерживают напряжение на желаемом уровне и идеально подходят практически для всех типов электронных устройств благодаря плавной и стабильной подаче напряжения, которую они предлагают.

Что такое нерегулируемый источник питания?

Теперь, когда мы ответили, что такое регулируемый источник питания, что такое нерегулируемый источник питания? Как следует из названия, разница между регулируемым и нерегулируемым источником питания заключается в том, что выходное напряжение нерегулируемого источника питания не регулируется.Нерегулируемые источники питания предназначены для выработки определенного напряжения при определенном токе. То есть, если снова использовать причудливые электрические термины, нерегулируемые источники питания обеспечивают постоянное количество мощности (напряжение x ток). Выходное напряжение будет уменьшаться по мере увеличения выходного тока и наоборот; таким образом, нерегулируемый источник питания всегда должен быть максимально приближен к требованиям к напряжению и току устройства, которое он питает.

Нерегулируемые источники питания по своей природе не производят чистых (т.е.е. постоянное) напряжение, как у регулируемых источников питания. Без регулятора для стабилизации выходного напряжения любое изменение входного напряжения будет отражаться на выходном напряжении. Эти небольшие изменения выходного напряжения называются «пульсирующим напряжением» и, по сути, являются электрическим шумом. Если требования к источнику питания и нагрузке точно совпадают, обычно это не проблема. Однако, если пульсации напряжения достаточно велики по сравнению с выходным напряжением, это повлияет на поведение цепей и устройств.

Чтобы уменьшить влияние пульсаций напряжения, конденсатор фильтра может быть помещен между положительным и отрицательным выходами источника питания. Конденсатор, устойчивый к перепадам напряжения, действует как регулятор, сглаживая выходное напряжение и обеспечивая нормальную работу.

Регулируемый и нерегулируемый источник питания: что выбрать?

Итак, что лучше? Это зависит от ваших потребностей. Нерегулируемые источники питания менее дороги, но могут подавать только чистую мощность, равную доступной входной мощности.Если вы питаете оборудование с чувствительной электроникой, чистая энергия является абсолютным требованием. Вы можете использовать нерегулируемый источник питания, если он точно соответствует требованиям устройства по напряжению и току, позволяя ему по-прежнему работать бесперебойно.

Если вам нужен источник питания, который может обеспечивать несколько выходных напряжений постоянного тока, то один регулируемый источник питания с несколькими выходами будет лучшим вариантом, чем несколько источников с одним выходом. Регулируемые источники питания также более распространены и их легко найти, поскольку становится все проще изготавливать регулируемые источники питания, которые по-прежнему являются недорогими.Кроме того, если устройство, которое вы используете, является чувствительным, вы можете выбрать регулируемый источник питания, который даст вам больше уверенности в том, что ваше устройство получает правильное количество напряжения независимо от входа.

Если вы не знаете, какой тип источника питания вы используете для своего датчика, свяжитесь с нами сегодня! Мы поможем вам определить, используете ли вы регулируемый или нерегулируемый источник питания, и какой тип датчика будет лучшим выбором для ваших нужд.

---

кредит верхнего изображения: U.Инженерный корпус S. Армейский округ Детройт через flickr cc

Серия

TS — высокомощный программируемый источник питания постоянного тока с воздушным или водяным охлаждением

Всего 275 различных модели в Уровни мощности серии TS: 5 кВт, 10 кВт, 15 кВт, 20 кВт, 25 кВт, 30 кВт, 40 кВт, 50 кВт, 75 кВт, 100 кВт.

Для определения подходящей модели:

1. Выберите желаемое максимальное напряжение (В постоянного тока) в крайнем левом столбце.
2. Выберите желаемый максимальный ток (Adc) из той же строки, которая содержит желаемое максимальное напряжение.
3. Укажите номер своей модели в соответствии с руководством по оформлению заказа.

	5 кВт	10 кВт	15 кВт	20 кВт	25 кВт	30 кВт	40 кВт	50 кВт	75 кВт	100 кВт
	3U	3U	3U	4U / 6U **	4U / 6U **	6U	8U	8U	12U	16U
5	900	1800 *	2700 *	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	50	84%
8	600	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	40	85%
10	500	900	НЕТ	2000 ***	2700 *	НЕТ	4000	НЕТ	6000	8000	40	87%
16	300	600	900	НЕТ	НЕТ	1800	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	35	87%
20	250	500	750	1000	1250	1500	2000	2500	3750	5000	40	88%
25	200	400	600	800	1000	1200	1600	2000	3000	4000	40	89%
32	150	300	450	625	781	900	1250	1562	2343	3124	40	89%
40	125	250	375	500	625	750	1000	1250	1875	2500	40	89%
50	100	200	300	400	500	600	800	1000	1500	2000	50	89%
60	83	166	249	333	416	498	666	832	1248	1664	60	87%
80	62	124	186	250	312.5	372	500	625	973,5	1250	60	90%
100	50	100	150	200	250	300	400	500	750	1000	60	90%
125	40	80	120	160	200	240	320	400	600	800	100	90%
160	31	62	93	125	156	186	250	312	468	624	120	90%
200	25	50	75	100	125	150	200	250	375	500	125	91%
250	20	40	60	80	100	120	160	200	300	400	130	91%
300	16	32	48	66.6	83,3	96	133,2	166,6	249,9	333,2	160	91%
375	13	26	39	53,3	66.6	78	106,6	133,2	199,8	266,4	170	92%
400	12	24	36	50	62,4	72	100	125	187.2	249,6	180	92%
500	10	20	30	40	50	60	80	100	150	200	220	92%
600	8	16	24	33.3	41,6	48	66,6	83,2	124,8	166,4	250	92%
800	6	12	18	25	31.2	36	50	62,4	93,6	124,8	300	92%
1000	5	10	15	20	25	30	40	50	75	100	350	92%
1250	4	8	12	16	20	24	32	40	60	80	375	92%
1500	3.3	6,6	9,9	13,3	16,6	19,8	26,6	33,2	49,8	66,4	400	92%
2000	2,5	5	7.5	10	12,5	15	20	25	37,5	50	450	92%
3000	1,6	3,2	4,8	6.6	8,3	9,6	13,2	16,6	24,9	33,2	500	92%
4000	1,2	2,4	3,6	5	6.2	7,2	10	12,4	18,6	24,8	550	92%
5000	1	2	3	4	5	6	8	10	15	20	1500	92%
6000	0.8	1,6	2,5	3,3	4,1	5	6,6	8,3	12,3	16,4	1700	92%
Входное напряжение переменного тока (В перем. Тока)	Входной ток на фазу (Aac)
208/240 В перем. Тока, 1Φ	41	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ
208/240 В перем. Тока, 3Φ	18	36	52	69	85	105	НЕТ	НЕТ	НЕТ	НЕТ
380/415 В перем. Тока, 3Φ	10	20	29	38	47	57	76	94	141	188
440/480 В перем. Тока, 3Φ	9	17	25	33	40	50	66	82	120	160

* Модели, отмеченные звездочкой, представляют собой специальные низковольтные сильноточные модели, которые могут отличаться по размеру и входному току от стандартных моделей серии TS в пределах одного диапазона мощности.

No related posts.