Изучение источников питания ПК. Общие сведения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РБ

ГБОУ СПО БУРЯТСКИЙ РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ИНФОРМАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практическая работа № 12

По дисциплине: «Электротехнические основы»

Тема: «Изучение источников питания ПК. Общие сведения»

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 124 гр. Архипов М.О

Проверил: Барлуков. А.С.

 

 

 

 

 

 

Улан-Удэ

2014

Цель работы: Изучить источник питания персонального компьютера и общие сведения о нем.

Общие сведения

Мощный, стабильный блок питания необходим для современного персонального компьютера так же, как воздух человеку. Без него работа компьютера невозможна в принципе.

Главное предназначение блока питания – преобразование переменного тока высокого напряжения (110–230 В) в постоянный и, самое главное, стабилизированный ток низкого напряжения (±12 и ±5 В), который питает практически все компоненты компьютера. Если какому-то устройству или компоненту требуется другое питание, оно либо само преобразует имеющееся питание, либо использует питание, переработанное стабилизаторами материнской платы.

Не будет напряжения – не будет работы. Именно поэтому к блоку питания проявляют повышенный интерес, особенно если планируется добавить новые устройства или разогнать комплектующие.

Внешне блок питания выглядит как металлическая коробка, в которой расположены необходимые электронные схемы и один-два вентилятора для охлаждения самого блока. Со стороны, выходящей на заднюю стенку корпуса, вентилятор закрыт решеткой. Это сделано, чтобы предотвратить попадание в него инородных предметов.

На задней стенке блока находится разъем для подключения кабеля, который, в свою очередь, подключается к электрической розетке с переменным напряжением 220 В. Кроме того, могут присутствовать выключатель напряжения и разъем для кабеля питания монитора.

В последнее время все большую популярность получают блоки питания, у которых есть регулятор скорости вращения вентилятора, поэтому к «обычному» набору компонентов на задней стенке блока питания прибавляется еще ручка такого регулятора.

Для персональных компьютеров за всю их историю было разработано по крайней мере шесть различных стандартных блоков питания. В последнее время промышленность по установившейся практике выпускает блоки питания на базе ATX. ATX – промышленная спецификация, устанавливающая такие требования к блокам питания, чтобы они подходили к стандартному корпусу ATX, а их электрические характеристики обеспечивали бы функционирование материнской платы ATX. 

Основные технические характеристики

Технические характеристики приведены для импульсного преобразователя с максимальной мощностью 200 Вт (суммарная вторичная мощность по всем каналам). Параметры, представленные в данном разделе, являются стандартными для блоков АТХ конструкции и могут быть использованы при работе с аналогичными изделиями других фирм-производителей. Распределение мощности в блоках питания по отдельным вторичным каналам отличаются в зависимости от максимальной мощности конкретного образца. Общие требования следующие:

– напряжения первичной питающей сети: 115 или 220 В;

– рабочий диапазон для первичных напряжений:

напряжения 115 В – 90–135 В;

напряжения 220 В – 180–265 В;

– диапазон частот первичного питающего напряжения – 47–63 Гц;

– устойчивость к нестабильности сетевого напряжения (на частотах 50-60 Гц), сохранение работоспособности:

·      при провале/выбросе на 30 % номинального значения напряжения в течение 0–0,5 периода переменного напряжения;

·      потере работоспособности с последующим самовосстановлением при провале на 50 % действующего значения напряжения в течение 0–5 периодов переменного напряжения;

– кпд источника при полной нагрузке – не менее 68 %;

– параметры дежурного режима (на вход PS-ON; подан высокий логический уровень):

·      кпд канала дежурного режима 5VSВ – не менее 50 % при токе нагрузки 500мА;

·      общая мощность потребления источника – не более 5 Вт при входном напряжении 230 В;

– размеры источника питания – 140x150x86 мм;

– диапазон рабочих температур от +10 до 50 "С;

– максимальная влажность окружающей среды без конденсата не более 85 %.

Кроме того:

– суммарная мощность по каналам +5 В и +3,3 В не должна превышать 125 Вт;

– токовая нагрузка по каналу +5 В должна превышать или быть эквивалентной нагрузке канала +3,3 В;

– разница времени нарастания напряжения канала +5 В до минимального значения диапазона регулирования и соответствующего значения  по каналу +3,3 В не должна быть более 20 мс;

– источник должен быть снабжен встроенной защитой цепей преобразователя от короткого замыкания по каналам +5 В и +12 В;

– общий провод питания вторичных каналов напряжения должен иметь соединение с металлическим корпусом источника питания;

– преобразователь должен сохранять значения выходных напряжений в течение 17 мс после отключения первичного питающего напряжения;

– пульсации определяются как случайные или периодические отклонения от номинального значения напряжения с частотами в диапазонеот 10 Гц до 20 МГц. Для измерений должна использоваться емкостная нагрузка из комбинации керамического конденсатора емкостью 0,1 мкФ и электролитического конденсатора емкостью 10 мкФ.

 

Конструкция блока питания

Все узлы блока питания расположены в металлическом корпусе, который служит для механической защиты элементов блока питания  
и электромагнитной экранировки.

На задней стенке установлен переключатель (селектор входного напряжения), которым осуществляется выбор напряжения питающей сети 115 или 220 В. В модификациях источников питания, имеющих узел автоматического определения напряжения питающей сети, такой переключатель не устанавливается.

На второй боковой стенке основания имеются отверстия в виде продольных жалюзей для вентиляции и два эллиптических отверстия, через которые из блока питания выводятся кабели вторичных напряжений. Длядополнительнойэлектроизоляции кабели вторичного питания выходят из блока питания через пластиковое кольцо. Это кольцо плотно зажимается стенками корпуса при сборке крышки и основания.

На концах кабелей вторичных напряжений монтируются розетки разъемных соединителей трех типов. Все розетки имеют собственный «ключ» для правильного соединения с ответной частью. Проводники для каждого номинала напряжения и логического сигнала снабжены индивидуальной цветовой маркировкой.

Один 24-контактный разъем предназначен для подключения к системной плате персонального компьютера. Разводка разъема стандартизована. В табл. 5.1 приведена разводка вторичных напряжений и служебных сигналов по контактам этого разъема.

Самые маленькие розетки разъемов предназначены для соединения с устройствами накопителей на гибких магнитных дисках. Цвет подводящих проводов и значение напряжений на контактах для них следующие: 1 – красный, +5 В; 2, 3 – черный, общий; 4 – желтый, +12 В.

C появлением P4 выяснилось, что уже и АТХ не способен обеспечить системе надежное питание. Суммарный ток, идущий по цепи 12 В, оказался настолько высоким, что сечение проводника и площади уверенного контакта в разъеме не хватало, чтобы обеспечить надлежащий уровень амплитуды тока. Это могло вызвать искрение и нагрев контактов разъёма питания, что вело к поломке материнской платы. Проблема была решена выведением питания процессора на отдельный 4-контактный разъем.

 

 

 

Вывод: В ходе выполнения практической работы я изучил источник питания персонального компьютера и общие сведения о нем.