• Jak vybrat napájecí zdroj pro počítač - tipy pro běžné uživatele. Zdroje pro PC: princip činnosti a hlavní komponenty

    V současné době se prakticky nepoužívají.

    • Napětí -5 V využívalo pouze rozhraní ISA a vzhledem k virtuální absenci tohoto rozhraní na moderních základních deskách chybí v nových zdrojích vodič -5 V.
    • Napětí -12 V je nutné pouze pro plnou implementaci normy sériové rozhraní RS-232 proto také často chybí.
  • Používají se napětí ±5, ±12, +3,3, +5 V pohotovostní režim základní deska. Pro pevné disky, optické mechaniky, ventilátory se používá pouze napětí +5 a +12 V.
  • Moderní elektronické komponenty použijte napájecí napětí ne vyšší než +5 voltů. Nejvýkonnější spotřebiče energie, jako je grafická karta, centrální procesor, severní můstek, jsou připojeny přes sekundární převodníky umístěné na základní desce nebo na grafické kartě, napájené z obvodů +5 V i +12 V.
  • Napětí +12 V se používá k napájení nejvýkonnějších spotřebičů. Rozdělení napájecích napětí na 12 a 5 V je vhodné jak pro snížení proudů tištěnými vodiči desek, tak pro snížení energetických ztrát na výstupu. usměrňovací diody zdroj napájení.
  • Napětí +3,3 V v napájecím zdroji je tvořeno z napětí +5 V, a proto je celkový příkon limitován ±5 a +3,3 V.
  • Ve většině případů se používá spínaný zdroj, vyrobený podle polomůstkového (push-pull) obvodu. Napájecí zdroje s transformátory akumulujícími energii (flyback obvod) jsou přirozeně výkonově omezeny rozměry transformátoru, a proto se používají mnohem méně často.

    Zařízení (obvod)

    Počítačový spínaný zdroj (ATX) s kryt odstraněn: A - vstup diodový usměrňovač, viz níže vstupní filtr; B - vstup vyhlazovací kondenzátory, radiátor je vidět vpravo vysokonapěťové tranzistory; C- pulzní transformátor, vpravo je nízkonapěťový radiátor diodové usměrňovače; D- skupinový stabilizační plyn; E- výstupní filtrační kondenzátory

    Široce používaný obvod spínaného zdroje se skládá z následujících částí:

    Vstupní obvody

    • Samostatný nízkoenergetický zdroj, který produkuje +5 V pohotovostní podložku. deska a +12 V pro napájení čipu převodníku samotného UPS. Obvykle se vyrábí ve formě flyback převodníku na diskrétních prvcích (buď se skupinovou stabilizací výstupních napětí přes optočlen plus nastavitelnou zenerovu diodu TL431 v obvodu OS, nebo lineární stabilizátory 7805/7812 na výstupu) nebo (v horní modely) na čipu typu TOPSwitch.
    Konvertor
    • Poloviční můstek na dvou bipolárních tranzistorech
    • Schéma pro ovládání převodníku a ochranu počítače před překročením / snížením napájecích napětí, obvykle na specializovaném mikroobvodu (TL494, UC3844, KA5800, SG6105 atd.).
    • Pulzní vysokofrekvenční transformátor, který slouží k vytvoření potřebných jmenovitých napětí a také ke galvanickému oddělení obvodů (vstup od výstupu a v případě potřeby také výstup od sebe navzájem). Špičková napětí na výstupu vysokofrekvenčního transformátoru jsou úměrná vstupnímu napájecímu napětí a výrazně převyšují požadovaná výstupní napětí.
    • Zpětnovazební obvod, který udržuje stabilní napětí na výstupu napájecího zdroje.
    • Napěťový ovladač PG (Power Good, „napětí je normální“), obvykle na samostatném operačním zesilovači.
    výstupní obvody
    • Výstupní usměrňovače. Kladná a záporná napětí (5V a 12V) používají stejné výstupní vinutí transformátoru, přičemž diody usměrňovače jsou spínány v různých směrech. Pro snížení ztrát při velkém odběru proudu se jako usměrňovače používají Schottkyho diody, které mají malý úbytek napětí v propustném směru.
    • Stabilizace výstupní skupiny plynu. Induktor vyhlazuje pulsy ukládáním energie mezi pulsy z výstupních usměrňovačů. Jeho druhou funkcí je přerozdělení energie mezi obvody výstupního napětí. Pokud se tedy v kterémkoli kanálu zvýší spotřebovaný proud, což sníží napětí v tomto obvodu, induktor skupinové stabilizace jako transformátor sníží napětí v jiných obvodech. Řetěz zpětná vazba detekuje snížení výstupních obvodů, zvýší celkové napájení a obnoví požadované hodnoty napětí.
    • Výstupní filtrační kondenzátory. Výstupní kondenzátory spolu se skupinovou stabilizační tlumivkou integrují impulsy, čímž získávají požadované hodnoty napětí, které jsou výrazně nižší než napětí z výstupu transformátoru.
    • Jeden (jedna linka) nebo více (více linek, typicky +5 a +3,3) 10-25 ohm zakončovacích odporů pro zajištění bezpečného chodu naprázdno.

    Výhody takový napájecí zdroj:

    • Jednoduché a časem prověřené obvody s uspokojivou kvalitou stabilizace výstupního napětí.
    • Vysoká účinnost (65-70%). Hlavní ztráty jsou způsobeny přechodnými procesy, které trvají mnohem kratší dobu než ustálený stav.
    • Malé rozměry a hmotnost, díky jak menšímu vývinu tepla na regulačním prvku, tak menším rozměrům transformátoru díky tomu, že druhý pracuje na vyšší frekvenci.
    • Menší spotřeba kovu, díky které jsou výkonné spínané zdroje i přes větší složitost levnější než transformátorové
    • Možnost zařazení do sítě širokého rozsahu napětí a frekvencí, popř stejnosměrný proud. Díky tomu je možné sjednotit zařízení vyráběná pro různé země světa a snížit tak jeho náklady v hromadné výrobě.

    Nedostatky poloviční můstek napájení na bipolárních tranzistorech:

    Normy

    AT (zastaralé)

    V napájecích zdrojích pro počítače s tvarovým faktorem vypínač přeruší napájecí obvod a je obvykle umístěn na předním panelu skříně se samostatnými vodiči; v zásadě neexistuje záložní zdroj s odpovídajícími obvody. Téměř všechny základní desky AT + ATX však měly výstup pro řízení napájení a zdroje zároveň vstup, který umožňoval základní desku standardu AT ovládat (zapínat a vypínat).

    Zdroj standardu AT se k základní desce připojuje dvěma šestipinovými konektory, které jsou součástí jednoho 12pinového konektoru na základní desce. Vícebarevné vodiče jdou do konektorů z napájecího zdroje a správné připojení je, když se kontakty konektorů s černými vodiči sbíhají ve středu konektoru základní deska. Pinout konektoru AT na základní desce je následující:

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
    -
    PG prázdný +12V -12V Všeobecné Všeobecné Všeobecné Všeobecné -5V +5V +5V +5V

    ATX (moderní)

    U 24kolíkového konektoru ATX lze poslední 4 kolíky vyjmout, aby byla zajištěna kompatibilita s 20kolíkovým konektorem na základní desce

    Požadavky na + 5VDC byly zvýšeny - nyní musí zdroj dodávat proud alespoň 12 A (resp. +3,3 VDC - 16,7 A, ale celkový výkon by neměl překročit 61 W) pro typický systém s příkonem 160 W. Bylo odhaleno zkreslení výstupního výkonu: dříve byl hlavní kanál +5 V, nyní byly diktovány požadavky na minimální proud +12 V. Požadavky byly způsobeny dalším zvýšením výkonu komponent (hlavně grafických karet) , jehož požadavky nemohly být splněny vedením +5 V kvůli velmi velkým proudům v tomto vedení.

    Napájecí / spotřebitelské konektory

    Pinout konektorů SATA

    ATX PS 12V konektor (P4 napájecí konektor)

    Jeden ze dvou šestipinových napájecích konektorů AT

    • 20pinový hlavní napájecí konektor +12V1DCV používá se u prvních základních desek formátu ATX, před příchodem základních desek sběrnice PCI-Express.
    24pinový napájecí konektor základní desky ATX12V 2.x
    (20pinový nemá poslední čtyři: 11, 12, 23 a 24)
    Barva Signál Kontakt Kontakt Signál Barva
    oranžový +3,3V 1 13 +3,3V oranžový
    Smysl +3,3 V Hnědý
    oranžový +3,3V 2 14 -12V Modrý
    Černá Země 3 15 Země Černá
    Červené +5V 4 16 Zapnutí Zelená
    Černá Země 5 17 Země Černá
    Červené +5V 6 18 Země Černá
    Černá Země 7 19 Země Černá
    Šedá moc dobrá 8 20 -5V Bílý
    fialový +5 VSB 9 21 +5V Červené
    Žlutá +12V 10 22 +5V Červené
    Žlutá +12V 11 23 +5V Červené
    oranžový +3,3V 12 24 Země Černá
    Pin 20 (a bílý vodič) se používá k zajištění -5V DC ve verzích ATX a ATX12V starších než 1.2. Toto napětí není vyžadováno již ve verzi 1.2 a zcela chybí ve verzích 1.3 a novějších.
    Ve verzi s 20 kolíky jsou pravé kolíky očíslovány 11 až 20.
    Vodič +3,3 V DC oranžová barva a hnědý snímací vodič +3,3 V připojený ke kolíku 13 má tloušťku 18 AWG; všechny ostatní - 22 AWG

    Na BP jsou také umístěny:

    Účinnost - "80 PLUS"

    Externí obrázky
    Výkres PSU FSP600-80GLN
    Montážní výkres zdroje FSP600-80GLN ve formátu PDF

    Výrobci počítačových napájecích zdrojů

    viz také

    Poznámky

    1. splnit požadavky legislativy zemí o elektromagnetickém záření, v Rusku - požadavky SanPiN 2.2.4.1191-03 2.2.4.1191-03.htm „Elektromagnetická pole ve výrobních podmínkách, na pracovištích. Hygienická a epidemiologická pravidla a předpisy"
    2. B.Yu. Semenov Výkonová elektronika: od jednoduchých po složité. - M .: SOLOMON-Press, 2005. - 415 s. - (Inženýrská knihovna).
    3. Při špičkovém zatížení +12 V DC může rozsah výstupního napětí +12 V DC kolísat v rozmezí ± 10.
    4. Minimální úroveň napětí 11,0 V DC při špičkovém zatížení při +12 V2 DC.
    5. Výdrž v dosahu vyžaduje hlavní napájecí konektor základní desky a napájecí konektor S-ATA.
    6. Celkový výkon na vedeních +3,3 V DC a +5 V DC by neměl překročit 61 W
    7. Celkový výkon na vedeních +3,3 V DC a +5 V DC by neměl překročit 63 W
    8. Celkový výkon na vedeních +3,3 V DC a +5 V DC by neměl překročit 80 W

    Nejběžnější možnost PSU zahrnuje konverzi 220 voltů střídavé napětí(U) na redukovanou konstantu. Kromě toho mohou napájecí zdroje zajistit galvanické oddělení mezi vstupními a výstupními obvody. V tomto případě může být transformační poměr (poměr vstupního a výstupního napětí) roven jedné.

    Příkladem takového použití je napájení prostor s vysokým stupněm nebezpečí poškození. elektrický šok jako jsou koupelny.

    Kromě toho mohou být napájecí zdroje pro domácnost poměrně často vybaveny vestavěnými přídavná zařízení: stabilizátory, regulátory. indikátory atd.

    TYPY A TYPY NAPÁJENÍ

    Nejprve se klasifikace zdrojů energie provádí podle principu fungování. Zde jsou dvě hlavní možnosti:

    • transformátor (lineární);
    • pulzní (střídač).

    transformátorový blok sestává z klesajícího transformátoru a usměrňovače, který převádí střídavý proud do trvalého. Dále je instalován filtr (kondenzátor), který vyhlazuje zvlnění a další prvky (výstupní stabilizátor, ochrana proti zkratu, vysokofrekvenční (HF) šumový filtr).

    Výhody transformátorová jednotka zásobování:

    • vysoká spolehlivost;
    • udržitelnost;
    • jednoduchost designu;
    • minimální úroveň rušení nebo jejich nepřítomnost;
    • nízká cena.

    Nevýhody - velká hmotnost, velké rozměry a nízká účinnost.

    Impulzní blok energie- invertorový systém, ve kterém se střídavé napětí převádí na stejnosměrné napětí, načež jsou generovány vysokofrekvenční impulsy, které procházejí řadou dalších transformací (). V zařízení s galvanickou izolací jsou impulsy přenášeny do transformátoru, a pokud takový neexistuje, přímo do dolní propusti na výstupu zařízení.

    Kvůli tvorbě RF signálů se ve spínaných zdrojích používají transformátory malých rozměrů, což umožňuje snížit rozměry a hmotnost zařízení. Ke stabilizaci napětí se používá negativní zpětná vazba, díky které je na výstupu udržována konstantní úroveň napětí nezávisle na zátěži.

    Výhody spínaného zdroje:

    • kompaktnost;
    • lehká váha;
    • dostupná cena a vysokou účinností (až 98 %).

    Navíc je třeba poznamenat, že tam dodatečné ochrany aby byla zajištěna bezpečnost zařízení. Takové PSU často poskytují ochranu proti zkrat(zkrat) a porucha při absenci zátěže.

    Nevýhody - práce větší součásti obvodu bez galvanického oddělení, což komplikuje opravu. Kromě toho je zařízení zdrojem rušení vysoká frekvence a má nižší mez zatížení. Pokud je výkon druhého menší než přípustný parametr, jednotka se nespustí.

    PARAMETRY A CHARAKTERISTIKY NAPÁJENÍ

    Při výběru napájecího zdroje byste měli vzít v úvahu řadu vlastností, včetně:

    • Napájení;
    • výstupní napětí a proud;
    • stejně jako přítomnost další možnosti a příležitostí.

    Napájení.

    Parametr, který se měří ve W nebo V*A. Při výběru zařízení stojí za to vzít v úvahu přítomnost spínacích proudů v mnoha elektrických přijímačích (čerpadla, zavlažovací systémy, chladničky a další). V okamžiku spuštění se spotřeba energie zvýší 5-7krát.

    Stejně jako v ostatních případech je napájení vybráno s ohledem na celkový výkon napájených zařízení s doporučenou rezervou 20-30%.

    Vstupní napětí.

    V Rusku je tento parametr 220 voltů. Pokud používáte PSU v Japonsku nebo USA, budete potřebovat zařízení se vstupním napětím 110 voltů. Navíc u invertorových zdrojů může být tato hodnota - 12/24 Voltů.

    Výstupní napětí.

    Při výběru zařízení se vyplatí zaměřit se na jmenovité napětí použitého spotřebiče (uvedeno na pouzdru zařízení). Může to být 12 voltů, 15,6 voltů a tak dále. Při výběru se vyplatí koupit produkt, který se co nejvíce blíží požadovanému parametru. Například pro napájení zařízení na 12,1 V je vhodný 12V blok.

    Typ výstupního napětí.

    Většina zařízení je napájena stabilizovaným stejnosměrným napětím, ale najdou se i takové, které jsou vhodné pro konstantní nestabilizované nebo střídavé napětí. Na základě tohoto kritéria je také vybrán design. Pokud spotřebiteli stačí nestabilizovaná konstanta U na vstupu, je vhodný i napájecí zdroj se stabilizovaným výstupním napětím.

    výstupní proud.

    Tento parametr nemusí být uveden, ale pokud je výkon znám, lze jej vypočítat. Výkon (P) se rovná napětí (U) krát proudu (I). Proto, abyste vypočítali proud, musíte vydělit výkon napětím. Dostupný parametr je užitečný pro výběr správného napájecího zdroje pro konkrétní zátěž.

    V dobrém slova smyslu by měl provozní proud překročit maximální spotřebovaný proud zařízení o 10-20%.

    Účinnost.

    Vysoký výkon napájecího zdroje není zárukou dobrého výkonu. Ne méně než důležitý parametr je účinnost, která odráží účinnost přeměny energie a jejího přenosu do zařízení. Čím vyšší je účinnost, tím efektivněji je jednotka využívána a tím méně energie se spotřebuje na vytápění.

    Ochrana proti přetížení.

    Řada zdrojů je vybavena ochranou proti přetížení, která zajistí vypnutí napájení v případě překročení úrovně proudu odebíraného ze sítě.

    Ochrana proti hlubokému vybití.

    Jeho úkolem je přerušit napájecí obvod při úplném vybití baterie (typické pro zdroje nepřerušitelného napájení). Po obnovení napájení je zařízení obnoveno do funkčního stavu.

    Kromě výše uvedených možností může být zdroj vybaven ochranou proti zkratu, přehřátí, nadproudu, přepětí a podpětí.

    © 2012-2019 Všechna práva vyhrazena.

    Všechny materiály prezentované na této stránce slouží pouze pro informační účely a nelze je použít jako pokyny a normativní dokumenty.

    Chyba v systému nebo nestabilita celého počítače? Všichni jsme zvyklí ze všeho vinit Windows, ale často může být příčinou problému nedůležitá jednotka PSU. Nezáleží na tom, zda se chystáte upgradovat počítač nebo si pořídit novou systémovou jednotku - KitGuru vám pomůže s výběrem zdroje.








    Proč vůbec potřebuji napájení?

    Ve zdech vašeho domu jsou dvojité hliníkové (někdy měděné) dráty schopné napájet zařízení, která spotřebují více než 7 000 wattů (7 kilowattů). I ten nejvýkonnější a nejsofistikovanější počítač dnes velmi zřídka spotřebuje více než 1 kilowatt. Aby počítače fungovaly, potřebujeme kvalitní napájecí zdroj, který umí konvertovat vysokého napětí ze zásuvky do té nízké, kterou počítač potřebuje pro svůj (počítač se všemi součástmi) běžný provoz.

    Technologické faktory ovlivňující výběr PSU

    Volba PSU závisí na tom, kolik komponent (a kolik energie spotřebovávají) je nainstalováno v PC. Například - různé grafické karty mají jiná částka a typ konektorů. U některých druhů výživa, kterou přijímají prostřednictvím PCI-Express slot, zatímco výkonově náročné karty jako Fermi (řada GeForce GTX4xx) vyžadují kromě napájení přes PCIe další 6- nebo 8pinové napájecí konektory. Rovněž stojí za zvážení, že akustický hluk generovaný napájecím zdrojem se může model od modelu lišit a tento faktor může rozhodně ovlivnit rozhodnutí ve prospěch toho či onoho zdroje PSU, stejně jako jeho tepelné vlastnosti.

    Některé PSU mají jedinečné vlastnosti / vlastnosti (například zdroj Nesteq EECS má systém správy kabelů, zjednodušeně řečeno - je modulární a extra kabely, které nejsou potřeba pro provoz konkrétního PC, lze jednoduše odpojit) a to také stojí za to mít na paměti.

    Kromě toho stojí za to zvážit jednu věc - pokud máte levnou UPS (zdroj nepřerušitelný zdroj energie), pak se před nákupem ujistěte, že vámi oblíbený napájecí zdroj má dobu zdržení (dobu, po kterou může systém fungovat bez restartu při výpadcích napájení, měřeno v milisekundách), než je doba odezvy nepřerušitelného napájecího zdroje.

    Slyšel jsem o nějakých elektrických vedeních, kolik jich potřebuji?

    To je nyní skutečná marketingová válka, spíše než jen rozdíl vnitřní struktura BP.

    Existuje názor, že PSU pracující s několika 12V napájecími linkami jsou bezpečnější než jejich protějšky s jednou, ale velkou (výkonnou), 12V linkou, PSU s takovým zařízením jsou častěji používány nadšenci, kteří popírají možnost slabé linky 12V. přetížený jedním zařízením, chtivý elektřiny.

    Abych byl upřímný, abychom předešli nedorozuměním... Špičkové napájecí zdroje od předních výrobců, které používají více 12V linek, jsou všechny navrženy tak, aby překročily bezpečnostní specifikace ATX na každé lince.

    Stejné napájecí zdroje s jednou velmi výkonnou 12V linkou jsou nebezpečné, protože se lidé snaží představit si katastrofické události, při kterých všechna elektřina jde do jednoho konektoru, kabelu, který se sám roztaví a dokonce způsobí požár. Zde je obvykle uveden příklad, kdy vadná součástka nezpůsobí zkrat. Výrobci vysoce kvalitních napájecích zdrojů implementují do svých produktů řešení, která vám umožní mít jistotu, že se to nikdy nestane, a proto jsou podobné katastrofické události velmi vzácné (i když existuje zajímavý příběh o francouzském novináři, který skončil v nemocnici při testování "PSU od známé značky "Takže příběh pokračuje).

    Účinnost: kolik energie se plýtvá?

    Obvykle, pokud napájecí zdroj během provozu ztratí ~ 20 % spotřebované elektřiny, je považován za účinný. Tip – na nových PSU hledejte nálepku „80Plus“. A pamatujte - účinnější zdroj napájení je ten, který překládá méně energie na teplo, což znamená, že efektivní napájecí zdroje vám nejen šetří peníze, ale také běží tišeji. Zde je technický list pro 80Plus PSU:

    Typy testu 80 PLUS 115V interní bez redundance Vnitřní záloha 230V

    Procento nominálního

    zatížení

    20% 50% 100% 20% 50% 100%
    80% 80% 80% Nedefinováno
    82% 85% 82% 81% 85% 81%
    85% 88% 85% 85% 89% 85%
    87% 90% 87% 88% 92% 88%

    80 Plus Platinum

    Nedefinováno 90% 94% 91%


    Kolik energie potřebuji?

    Napájecí zdroje jsou navrženy tak, aby po celou dobu běžely na 50–60 procent své kapacity. maximální výkon, ne v plném režimu neustálé stahování. Zajistěte, aby na něm PSU fungoval plná síla dlouho znamená nejen snížení energetické účinnosti jeho provozu, ale také zvýšené opotřebení zařízení. Buďte opatrní, skalní milovníci skládání!

    Mimochodem – většina online počítačových energetických kalkulaček zdvojnásobuje skutečné choutky systému. Například zvyšují TPD vašich komponent, jen aby vás v budoucnu ochránili.

    Neefektivita se vyskytuje na obou stranách stupnice (WTF?!)
    Pokud jste si zakoupili napájecí zdroj, který je pro váš počítač příliš chladný, negativně to ovlivní účinnost jeho (PSU) provozu. Je velmi důležité vybrat napájecí zdroj se správným množstvím wattů.

    Pokročilí uživatelé PC mohou mít dva nebo více grafické karty v jejich systémech a PC většiny uživatelů jsou mnohem méně „žravé“. Zde jsou tři typické scénáře:

    grafická karta procesor jiný Celkový Vhodné PSU
    Zkušený uživatel
    250 wattů 100 wattů 80 wattů 430 wattů 850 wattů
    příležitostný hráč
    120 wattů 80 wattů 60 wattů 260 wattů 500 wattů
    Jednoduchý uživatel
    50 wattů 50 wattů 60 wattů 160 wattů ? 350 wattů

    Cena PSU se může pohybovat od 10 do 200 liber a na trhu je jich na výběr spousta. Výběr také komplikuje typ PSU - ať už je modulární nebo ne, sám o sobě, a to ovlivňuje cenu. Modulární jsou dražší, ale nezapomeňte na lepší proudění vzduchu, snadnost upgradu a rychlejší dobu sestavení počítače s tímto PSU.

    Výrobci kvalitních napájecích zdrojů

    Ve skutečnosti se většina různých PSU vyrábí ve stejných továrnách. Nicméně, každý je různé komponenty, má své vlastní vlastnosti, hladinu hluku nebo účinnost, stejně jako období záruční oprava. Stojí za to věnovat pozornost produktům (in abecední pořadí) Antec, BeQuiet, Coolermaster, Corsair, Enermax, FSP, OCZ, Seasonic a Thermaltake.

    Co má KitGuru rád?

    Od PSU do 600 wattů bychom preferovali OCZ XStream a Antec EarthWatts.

    Od 600 do 775 wattů by byly skvělé možnosti Coolermaster (Silent Pro), Thermaltake (Toughpower XT) a Corsair (TX).

    Přes 800 wattů - určitě BeQuiet, Corsair a Enermax. Pro ultra-high-end trh připravuje Thermaltake 1500 wattovou jednotku, která by stačila na mnoho let dopředu, podobný vývoj provádí Antec.

    Volný překlad materiálů z portálu KitGuru, všechna práva vyhrazena.

    Transformátorové napájecí zdroje

    Klasickým zdrojem je transformátor PSU. V obecném případě se skládá ze snižujícího transformátoru nebo autotransformátoru, ve kterém je primární vinutí navrženo pro síťové napětí. Poté je instalován usměrňovač, který mění střídavé napětí na stejnosměrné (pulzující jednosměrné). Ve většině případů se usměrňovač skládá z jedné diody (půlvlnný usměrňovač) nebo čtyř diod tvořících diodový můstek (plnovlnný usměrňovač). Někdy se používají jiné obvody, například v usměrňovačích pro zdvojení napětí. Za usměrňovač je instalován filtr, který vyhlazuje oscilace (vlnění). Obvykle je to jen velký kondenzátor.

    Dále lze do obvodu instalovat filtry pro vysokofrekvenční rušení, přepětí, ochranu proti zkratu, stabilizátory napětí a proudu.

    Rozměry transformátoru

    Existuje vzorec, který lze snadno odvodit ze základních zákonů elektrotechniky (a dokonce i z Maxwellových rovnic):

    (1/n)~f*S*B

    kde n je počet závitů na 1 volt (na levé straně vzorce je EMF jednoho závitu, což je derivace magnetického toku podle Maxwellovy rovnice, tok je něco ve formě sin (f * t), v derivaci je f vyjmuto ze závorek), f - frekvence střídavého napětí, S - plocha průřezu magnetického obvodu, B - indukce magnetické pole v něm. Vzorec popisuje amplitudu B, nikoli okamžitou hodnotu.

    Hodnota B je v praxi shora omezena výskytem hystereze v jádře, která vede ke ztrátám v důsledku přepólování magnetizace a přehřívání transformátoru.

    Za předpokladu, že f je frekvence sítě (50 Hz), pak jediné dva parametry dostupné pro výběr při návrhu transformátoru jsou S a n. V praxi je akceptována heuristika n = (od 55 do 70) / S v cm^2.

    Zvětšení S znamená zvětšení rozměrů a hmotnosti transformátoru. Pokud půjdete cestou zmenšení S, pak to znamená zvýšení n, což u malého transformátoru znamená zmenšení průřezu drátu (jinak se vinutí nevejde na jádro).

    Zvětšení n a zmenšení průřezu znamená silný nárůst aktivní odpor vinutí. U transformátorů malého výkonu, kde je proud vinutím malý, to lze zanedbat, ale s rostoucím výkonem proud vinutím roste a při velkém odporu vinutí na něm odvádí významný tepelný výkon, který je nepřijatelný.

    Výše uvedené úvahy vedou k tomu, že při frekvenci 50 Hz lze transformátor velkého (od desítek wattů) výkonu úspěšně realizovat pouze jako zařízení velkých rozměrů a hmotnosti (po cestě zvyšování S a křížení drátu úsek s klesajícím n).

    Proto v moderních napájecích zdrojích jdou jinou cestou, a to cestou zvyšování f, tzn. přechod na impulsní bloky výživa. Takové zdroje jsou mnohonásobně lehčí (přičemž převážná část hmotnosti dopadá na stínící klec) a mnohem menší rozměry než klasické. Navíc nejsou náročné na vstupní napětí a frekvenci.

    Výhody transformátorových zdrojů

    • Jednoduchost designu
    • Dostupnost elementová základna
    • Absence generovaného rádiového rušení (na rozdíl od impulzního rušení způsobeného harmonickými složkami)

    Nevýhody transformátorových zdrojů

    • Velká hmotnost a rozměry, zejména při vysokém výkonu
    • Spotřeba kovů
    • Kompromis mezi sníženou účinností a stabilitou výstupního napětí: pro zajištění stabilního napětí je vyžadován regulátor, který přináší dodatečné ztráty.

    Přepínání PSU

    Spínané zdroje jsou invertorový systém. U spínaných zdrojů se nejprve usměrní vstupní střídavé napětí. Přijato konstantní tlak převeden na obdélníkové impulsy zvýšená frekvence a určitý pracovní cyklus, buď přiváděný do transformátoru (u pulzních zdrojů s galvanickým oddělením od sítě) nebo přímo do výstupní dolní propusti (u pulzních zdrojů bez galvanického oddělení). V pulzních zdrojích lze použít transformátory malých rozměrů - to je vysvětleno tím, že s rostoucí frekvencí roste účinnost transformátoru a klesají požadavky na rozměry (řez) jádra potřebné pro přenos ekvivalentního výkonu. Ve většině případů může být takové jádro vyrobeno z feromagnetických materiálů, na rozdíl od jader nízkofrekvenčních transformátorů, které používají elektrotechnickou ocel.

    U spínaných zdrojů je stabilizace napětí zajištěna zápornou zpětnou vazbou. Zpětná vazba umožňuje udržovat výstupní napětí na relativně konstantní úrovni bez ohledu na kolísání vstupního napětí a zatížení. Lze domluvit zpětnou vazbu různé způsoby. Když zdroje impulsů s galvanickým oddělením od sítě je nejběžnější využití komunikace přes jedno z výstupních vinutí transformátoru nebo pomocí optočlenu. V závislosti na velikosti zpětnovazebního signálu (v závislosti na výstupním napětí) se mění pracovní cyklus impulsů na výstupu PWM regulátoru. Pokud není vyžadováno oddělení, pak se obecně používá jednoduchý odporový dělič napětí. Napájecí zdroj tak udržuje stabilní výstupní napětí.

    Výhody spínaných zdrojů

    Odpovídající spínací regulátory, srovnatelné výstupním výkonem s lineárními stabilizátory, mají následující hlavní výhody:

    • menší hmotnost díky tomu, že s rostoucí frekvencí lze pro stejný přenášený výkon použít menší transformátory. Hmota lineárních stabilizátorů se skládá převážně z výkonných těžkých nízkofrekvenčních výkonové transformátory a výkonné radiátory výkonových prvků pracujících v lineárním režimu;
    • mnohem více vysoká účinnost(až 90-98%) vzhledem k tomu, že hlavní ztráty ve spínacích regulátorech jsou spojeny s přechodovými jevy v okamžicích spínání klíčového prvku. Protože většinu času klíčové prvky jsou v jednom ze stabilních stavů (tj. buď zapnuto nebo vypnuto), energetické ztráty jsou minimální;
    • nižší náklady díky hromadné výrobě jednotné základny prvků a vývoji klíčových tranzistorů vysoký výkon. Dále je třeba poznamenat výrazně nižší cenu pulzních transformátorů se srovnatelným přenášeným výkonem a možnost použití méně výkonných výkonových prvků, protože jejich způsob provozu je klíčový;
    • spolehlivost srovnatelná se spolehlivostí lineárních stabilizátorů. (Zásoby energie počítačová věda, kancelářská technika, domácí přístroje téměř výhradně impulzivní).
    • široký rozsah napájecího napětí a frekvence, nedosažitelný za srovnatelnou cenu lineární. V praxi to znamená možnost použití stejného spínaného zdroje pro nositelnou digitální elektroniku v rozdílné země svět - Rusko / USA / Anglie, velmi odlišné napětí a frekvence ve standardních zásuvkách.
    • přítomnost ve většině moderních PSU vestavěných ochranných obvodů z různých nepředvídaných situací, například ze zkratu a z nedostatku zátěže na výstupu.

    Nevýhody spínaných zdrojů

    • Provoz hlavní části obvodu bez galvanického oddělení od sítě, což zejména poněkud ztěžuje opravy takových napájecích zdrojů;
    • Zdrojem vysokofrekvenčního rušení jsou bez výjimky všechny spínané zdroje, protože je to dáno samotným principem jejich činnosti. Proto je nutné provést dodatečná opatření pro odrušení, která často rušení zcela neodstraní. V tomto ohledu je často nepřijatelné používat pulzní napájecí zdroje pro určité typy zařízení.
    • V distribuovaných energetických systémech: vliv násobků tří harmonických. V přítomnosti účinných korektorů účiníku a filtrů v vstupní obvody tento nedostatek obvykle není relevantní.

    Počítač je nyní známou věcí pro každého člověka, ale ne každý se podíval do skříně. Většina používá toto zařízení a nepřemýšlí o tom, z čeho se skládá. Funguje to a je to skvělé.

    A když se něco rozbije, jsou tu specialisté. Je jasné, že ne každý si musí cpát hlavu technickými detaily, ale je žádoucí znát základy. Pro začátek stojí za to se zeptat, co je to „napájecí zdroj“ a jak jej správně vybrat. Proč je tato část tak důležitá, vysvětlíme níže.

    Co je to napájecí zdroj pro počítač?

    Nebudeme psát srozumitelné fráze, které toho málo vypovídají jednoduchý uživatel. Zkusme porovnat. Napájecí zdroj je jako zdroj energie pro všechny prvky vašeho PC. Vyvolává napětí elektrické sítě, který je potřebný pro určité detaily. Energizuje je a nutí je pracovat.

    Je vhodné nešetřit na PSU, protože na něm závisí. Určitě jste alespoň jednou čelili poklesu sítě. V oblasti náhle zhasla světla a po zapnutí počítače jste si všimli, že dokumenty nebyly uloženy nebo že některé programy se obecně odmítaly normálně otevřít.


    Abyste se vyhnuli takovým problémům, musíte si koupit spolehlivé a moderní napájecí zdroje, které, i když jsou dražší, jsou schopny odolat poklesu napětí. Vše si můžete uložit a práci klidně dokončit.

    Co jsou napájecí zdroje: možnosti výběru

    První věc, kterou byste měli věnovat pozornost, je síla. Musí to stačit. Pro jednoduché úkoly obvykle stačí 300-500 wattů. A pokud jste milovník fantazie počítačové hry nebo použijte seriózní software, je vhodné nainstalovat napájecí zdroj s výkonem asi 600 wattů.

    Potřebujete přesné hodnoty? Pak využijte speciální online služby nebo kalkulační programy, ty zdarma najdete snadno.

    Při výběru byste měli věnovat pozornost také vestavěným ventilátorům. Oni jsou různé velikosti, ale nejlépe je zastavit se na 120 mm. Pokud se něco stane, rychle najděte náhradu.

    Dále si povíme něco složitějšího – kabelů a konektorů. Všechno musí do sebe zapadat, jinak, jak chápete, počítač nebude fungovat. Nejprve věnujte pozornost připojovacímu konektoru, u moderních PSU je 24pinový a některé modely lze použít i ve starších počítačích. Ale staré PSU nejsou vhodné pro nové PC.


    To není vše. Pro napájení procesoru je nejlepší koupit PSU se dvěma konektory, pokud je to možné, nepoužívejte starý IDE disky nebo DVD mechaniku se 4pinovým konektorem. To dále zkomplikuje výběr správného napájecího zdroje.

    Ujistěte se také, že je k dispozici 6pinový konektor grafické karty a že délka kabelů odpovídá vašim potřebám. K tomu je samozřejmě lepší vybírat naživo, a ne podle obrázků a popisů na internetu.

    Pokud půjdete do detailů, pak musíte zvážit takový parametr, jako je účinnost napájení. Hovoří o účinnosti přeměny energie – poměru spotřeby jeho PSU a návratu k prvkům počítače. V moderní blokyúroveň energetické účinnosti je přibližně 80-85%, pro osobní použití stačí.

    Ale pro velké firmy, kde je hodně PC, je potřeba 90-95%. Měli by se také podívat na napájecí zdroje se samostatnou stabilizací pro každý kabel. Zbytek se s tímto problémem nemůže obtěžovat.

    Za kolik koupit napájecí zdroj pro počítač?

    Zaměřte se na své úkoly a schopnosti, ale pamatujte, že je to příliš levné – v žádném případě to není vaše volba. Za 30 dolarů získáte jen další problémy pro sebe. Tam jsou také relativně levné kvalitní výrobci, mezi které patří Cooler Master, Chieftec a FSP.


    A pokud se vůbec nechcete ponořit do složitostí svého počítače, pořiďte si spolehlivého pomocníka. Pouze odborník bude schopen vybrat perfektní zdroj napájení na základě vaší situace. Nemá cenu riskovat výkon vašeho počítače. Lakomec platí dvakrát. Je tedy lepší neopakovat chyby druhých a zaplatit trochu více.