Принцип работы блока питания

Очень часто на железных форумах можно встретить грустные истории про то, как у кого-то сгорел блок питания и прихватил с собой на тот свет мать, проц, видюху, винт и кота Мурзика. Почему же горят БП? И почему горит синим пламенем нагрузка aka начинка системного блока? Чтобы ответить на эти вопросы, кратко рассмотрим принцип работы импульсного блока питания.

В компьютерных блоках питания применяется метод двойного преобразования с обратной связью. Преобразование происходит за счет трансформации тока с частотой не 50 Гц, как в бытовой сети, а с частотами выше 20 кГц, что позволяет использовать компактные высокочастотные трансформаторы при той же выходной мощности. Поэтому компьютерный блок питания гораздо меньше, чем классические трансформаторные схемы, которые состоят из понижающего трансформатора довольно внушительных размеров, выпрямителя и фильтра пульсаций. Если бы компьютерный блок питания был бы сделан по этому принципу, то при требуемой выходной мощности он был бы размером с системный блок и весил бы в 3-4 раза больше (достаточно вспомнить телевизионный трансформатор с мощностью 200-300 Вт).

Импульсный БП имеет более высокий КПД за счет того, что работает в ключевом режиме, а регулирование и стабилизация выходных напряжений происходит методом широтно-импульсной модуляции. Если не вдаваться в подробности, то принцип работы заключается в том, что регулирование происходит путем изменения ширины импульса, то есть его длительности.

Вкратце принцип работы импульсного БП прост: чтобы использовать высокочастотные трансформаторы, нам необходимо преобразовать ток из сети (220 вольт, 50 Гц) в высокочастотный ток (порядка 60 кГц). Ток из электрической сети идет на входной фильтр, который отсекает импульсные высокочастотные помехи, образующиеся при работе. Далее - на выпрямитель, на выходе которого стоит электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций. Далее выпрямленное постоянное напряжение порядка 300 вольт поступает на преобразователь напряжения, который преобразует входное постоянное напряжение в переменное напряжение с прямоугольной формой импульсов высокой частоты. В состав преобразователя входит импульсный трансформатор, который обеспечивает гальваническую развязку от сети и понижение напряжения до требуемых значений. Эти трансформаторы изготавливаются очень маленькими по сравнению с классическими, в них малое количество витков, а вместо железного сердечника используется ферритовый. Затем снимаемое с трансформатора напряжение идет на вторичный выпрямитель и высокочастотный фильтр, состоящий из электролитических конденсаторов и индуктивностей. Для обеспечения стабильного напряжения и работы используются модули, обеспечивающие плавное включение и защиту от перегрузок.

Итак, как ты мог заметить из вышесказанного, в схеме компьютерного блока питания протекает ток очень высокого напряжения - ~300 вольт. Теперь давай представим, что будет, если какой-либо ключевой элемент схемы выйдет из строя, и защита не сработает. Ток высокого напряжения кратковременно поступит в нагрузку (пока БП не выгорит), и часть содержимого системного блока, скорее всего, этого не перенесет.

Почему же горит БП? Есть много причин: остановился вентилятор, упал внутрь винтик, внутренности забились пылью и т.д. Но нас интересует другой момент.

Импульсный блок питания забирает из сети столько энергии, сколько потребляет нагрузка. Соответственно, если потребляемая нагрузкой мощность будет выше мощности, на которую рассчитан БП, то сила тока, протекающего по цепям блока, также будет выше той, на которую рассчитаны проводники и элементы, что приведет к сильному нагреву и, в итоге, к выходу блока питания из строя. Именно поэтому на выходе БП стоит датчик выходной мощности, и защитная схема сразу отключит блок питания, если расчетная мощность нагрузки будет больше максимальной мощности БП.

Итак, если необдуманно перегрузить блок питания, то в лучшем случае он просто не включится, а в худшем – сгорит, поэтому всегда полезно хотя бы прикинуть мощность нагрузки.

Ссылки:

• Сайт bp.xsp.ru Основные категории : Принципы работы Принципиальные схемы БП AT/ATX Ремонт БП Характерные неисправности Как выбрать БП Микросхема TL494

• Интересные статьи представленные на сайте : О правильном «питании» Как отличить хороший блок питания от дешевой китайской поделки

• Сайт qrx.narod.ru Устройство и правильный ренонт блоков питания IBM PC-XT/AT Надеемся, что данная книга поможет Вам лучше понять устройство, принцип работы блоков питания для системных модулей типа IBM PC-XT/AT. 73!

• Сайт electro-tech.narod.ru Схемы источников питания

• Сайт rv6llh.rsuh.ru Схема и описание блока питания XT/AT (вариант 1) от starbob(а) Схема блока питания XT/AT (см.внутри схема и описание) (вариант 2) Схема и описание блока питания ATX формата Схема БП JNC формата ATX

• Сайт viktor-tch.narod.ru Методика ремонта блока питания ATX и AT. Ремонт блока питания ATX и AT шаг за шагом.

• Сайт comprad.narod.ru В этом разделе изложены общие рекомендации по ремонту блоков (БП) питания ATX персональных компьютеров, не вдаваясь в схемотехнику конкретных источников питания.

• Сайт spblan.narod.ru Импульсные блоки питания для РС. Описание ШИМ-Контроллера TL494 Описание ШИМ-Контроллера KA3511 ремонт блока АТХ/АТ c TL494 (методика) Схема блока AT 200W Схема блока ATX 230W Схема блока ATX InWIN 300W (ver. 27.02.2004) Распайка разьёмов БП (ATX/AT/AT-сервер) Схема однополярного блока 12V 10-15A из АТ 200W. Схема сетевого фильтра Pilot. (Pilot L, Pilot-PRO, APC 25-GR) Схема терморегулятора скорости вентилятора в БП. Схема детектора работы вентилятора в БП. Статьи по теме : обзор 15 блоков питания для ПК Блоки питания ATX: жаpкие баталии в боpьбе за выживание БП фоpмфактоpа ATX: генеpальная pепетиция супеpтеста Методика тестиpования блоков питания стандаpта ATX Тестирование блоков питания ATX. Детальное лабораторное тестирование 21 high-end блока питания при полной нагрузке Подробный обзор блока питания Power Master JJ-350Т методика ремонта АТХ блока питания