Во всех современных компьютерах используются блоки питания стандарта ATX. Ранее использовались блоки питания стандарта AT, в них не было возможности удаленного запуска компьютера и некоторых схемотехнических решений. Введение нового стандарта было связано и с выпуском новых материнских плат. Компьютерная техника стремительно развивалась и развивается, поэтому возникла необходимость улучшения и расширения материнских плат. С 2001 года и был введен этот стандарт.

Содержание статьи

Давайте рассмотрим, как устроен компьютерный блок питания ATX.

Расположение элементов на плате

Для начала взгляните на картинку, на ней подписаны все узлы блока питания, далее мы кратко рассмотрим их предназначение.

Чтобы вы поняли, о чем пойдет речь дальше, ознакомьтесь со структурной схемой боока питания.

А вот схема электрическая принципиальная, разбитая на блоки.

На входе блока питания стоит фильтр электромагнитных помех из дросселя и ёмкости (1 блок). В дешевых блоках питания его может не быть. Фильтр нужен для подавления помех в электропитающей сети возникших в результате работы импульсного источника питания.

Все импульсные блоки питания могут ухудшать параметры электропитающей сети, в ней появляются нежелательные помехи и гармоники, которые мешают работе радиопередающих устройств и прочего. Поэтому наличие входного фильтра крайне желательно, но товарищи из Китая так не считают, поэтому экономят на всём. Ниже вы видите блок питания без входного дросселя.

Дальше сетевое напряжение поступает на выпрямительный диодный мост, через предохранитель и терморезистор (NTC), последний нужен для зарядки фильтрующих конденсаторов. После диодного моста установлен еще один фильтр, обычно это пара больших электролитических конденсаторов, будьте внимательны, на их выводах присутствует большое напряжение. Даже если блок питания выключен из сети следует предварительно их разрядить резистором или лампой накаливания, прежде чем трогать руками плату.

После сглаживающего фильтра напряжение поступает на схему импульсного блока питания она сложная на первый взгляд, но в ней нет ничего лишнего. В первую очередь запитывается источник дежурного напряжения (2 блок), он может быть выполнен по автогенераторной схеме, а может быть и на ШИМ-контроллере. Обычно – схема импульсного преобразователя на одном транзисторе (однотактный преобразователь), на выходе, после трансформатора, устанавливают линейный преобразователь напряжения (КРЕНку).

Типовая схема с ШИМ-контроллером выглядит примерно так:

Вот увеличенная версия схемы каскада из приведенного примера. Транзистор стоит в автогенераторной схеме, частота работы которой зависит от трансформатора и конденсаторов в его обвязке, выходное напряжение от номинала стабилитрона (в нашем случае 9В) который играет роль обратной связи или порогового элемента который шунтирует базу транзистора при достижении определенного напряжения. Оно дополнительно стабилизируется до уровня 5В, линейным интегральным стабилизатором последовательного типа L7805.

Дежурное напряжение нужно не только для формирования сигнала включения (PS_ON), но и для питания ШИМ-контроллера (блок 3). Компьютерные блоки пиатния ATX чаще всего построены на TL494 микросхеме или её аналогах. Этот блок отвечает за управление силовыми транзисторами (4 блок), стабилизацию напряжения (с помощью обратной связи), защиту от КЗ. Вообще 494 – это культовая микросхема используется в импульсной технике очень часто, её можно встретить и в мощных блоках питания для светодиодных лент. Вот её распиновка.

На приведенном примере силовые транзисторы (2SC4242) из 4 блока включаются через «раскачку» выполненную на двух ключах (2SC945) и трансформаторе. Ключи могут быть любыми, как и остальные элементы обвязки – это зависит от конкретной схемы и производителя. Обе пары ключей нагружены на первичные обмотки соответствующих трансформаторов. Раскачка нужна, поскольку для управления биполярными транзисторами нужен приличный ток.

Последний каскад – выходные выпрямители и фильтры, там расположены отводы от обмоток трансформаторов, диодные сборки Шоттки, дроссель групповой фильтрации и сглаживающие конденсаторы. Компьютерный блок питания выдаёт целый ряд напряжений для функционирования узлов материнской платы, питания устройств ввода-вывода, питания HDD и оптических приводов: +3.3В, +5В, +12В, -12В, -5В. От выходной цепи запитан и охлаждающий кулер.

Диодные сборки представляют собой пару диодов соединенных в общей точки (общий катод или общий анод). Это быстродействующие диоды с малым падением напряжения.

Дополнительные функции

Продвинутые модели компьютерных блоков питания могут дополнительно оснащаться платой контроля оборотов кулера, которая подстраивает их под соответствующую температуру, когда вы нагружаете блок питания, кулер крутится быстрее. Такие модели более комфортны в использовании, поскольку создают меньше шума при малых нагрузках.

В дешевых источниках питания кулер подключен напрямую к линии 12В и работает на полную мощность постоянно, это усиливает его износ, в результате чего шум станет еще больше.

Если ваш блок питания имеет хороший запас по мощности, а материнская плата и комплектующие довольно скромные по потреблению – можно перепаять кулер на линию 5В или 7В припаяв его между проводами +12В и +5В. Плюс кулера к желтому проводу, а минус к красному. Это снизит уровень шума, но не стоит так делать, если блок питания нагружен полностью.

Еще более дорогие модели оснащены активным корректором коэффициента мощности, как уже было сказано, он нужен для уменьшения влияния источника питания на питающую сеть. Он формирует нужные напряжения на входных каскадах ИП, при этом сохраняя изначальную форму питающего напряжения. Достаточно сложное устройство и в пределах этой статьи подробнее рассказывать о нем не имеет смысла. Ряд эпюр отображает примерный смысл использования корректора.

Проверка работоспособности

К компьютеру ИП подключается через стандартизированный разъём, он универсален в большинстве блоков, за исключением специализированных источников питания, которые могут использовать ту же клеммную колодку, но с иной распиновкой, давайте рассмотрим стандартный разъём и назначение его выводов. У него 20 выводов, на современных материнских платах подключается дополнительных 4 вывода.

Кроме основного 20-24 контактного разъёма питания из блока выходят провода с колодками для подключения напряжения к жесткому диску, оптическому приводу SATA и MOLEX, дополнительное питание процессора, видеокарты, питание для флоппи-дисковода. Все их распиновки вы видите на картинке ниже.

Конструкция всех разъёмов таков, чтобы вы случайно не вставили его «вверх ногами», это приведет к выходу из строя оборудования. Главное, что стоит запомнить: красный провод – это 5В, Жёлтый – 12В, Оранжевый – 3.3В, Зеленый – PS_ON – 3. 5В, Фиолетовый – 5В, это основные которые приходится проверять до и после ремонта.

Помимо общей мощности блока питания большую роль играет мощность, а вернее ток каждой из линий, обычно они указываются на наклейке на корпусе блока. Эта информация станет очень кстати, если вы собрались запускать свой блок питания ATX без компьютера для питания других устройств.

При проверке блока желательно его отключить от материнской платы, это предотвратит превышение напряжений выше номинальных (если блок всё же не исправен). Но на холостом ходу запускать его не рекомендуют, это может привести к проблемам и поломке. Да и напряжения на холостом ходу могут быть в норме, но под нагрузкой значительно проседать.

В качественных блоках питания установлена защита, которая отключает схему при отклонении от нормальных напряжений, такие экземпляры вообще не включатся без нагрузки. Далее мы подробно рассмотрим, как включать блок питания без компьютера и какую можно повесить нагрузку.

Использование блока питания без компьютера

Если вы вставите вилку в розетку и включите тумблер на задней панели блока, напряжений на выводах не будет, но должно появиться напряжение на зеленом проводе (от 3 до 5В), и фиолетовом (5В). Это значит, что источник дежурного питания в норме, и можно пробовать запускать блок питания.

На самом деле всё достаточно просто, нужно замкнуть зеленый провод на землю (любой из черных проводов). Здесь всё зависит от того как вы будете использовать блок питания, если для проверки, то можно это сделать пинцетом или скрепкой. Если он будет включен постоянно или вы будете выключать его пол линии 220В, то скрепка, вставленная между зеленым и черным проводом рабочее решение.

Другой вариант – это установить кнопку с фиксацией или тумблер между этими же проводами.

Чтобы напряжения блока питания были в норме при его проверке нужно установить нагрузочный блок, можно его сделать из набора резисторов по такой схеме. Но обратите внимание на величину резисторов, по каждому из них будет протекать большой ток, по линии 3.3 вольта порядка 5 Ампер, по линии 5 вольт – 3 Ампера, по линии 12В – 0.8 Ампер, а это от 10 до 15Вт общей мощности по каждой линии.

Резисторы нужно подбирать соответствующие, но не всегда их можно найти в продаже, особенно в небольших городах, где малый выбор радиодеталей. В других вариантах схемы нагрузки, токи еще больше.

Один из вариантов исполнения подобной схемы:

Другой вариант использовать лампы накаливания или галогеновые лампы, на 12В подойдут от автомобиля их можно использовать и на линиях с 3.3 и 5В, стоит только подобрать нужные мощности. Еще лучше найти автомобильные или мотоциклетные 6В лампы накаливания и подключить несколько штук параллельно. Сейчас продаются 12В светодиодные лампы большой мощности. Для 12В линии можно использовать светодиодные ленты.

Если вы планируете использовать компьютерный блок питания, например, для питания светодиодной ленты, будет лучше, если вы немного нагрузите линии 5В и 3.3В.

Заключение

Блоки питания ATX отлично подходят для питания радиолюбительских конструкций и как источник для домашней лаборатории. Они достаточно мощные (от 250, а современные от 350Вт), при этом можно найти на вторичном рынке за копейки, также подойдут и старые модели AT, для их запуска нужно лишь замкнуть два провода, которые раньше шли на кнопку системного блока, сигнала PS_On на них нет.

Если вы собрались ремонтировать или восстанавливать подобную технику, не забывайте о правилах безопасной работы с электричеством, о том, что на плате есть сетевое напряжение и конденсаторы могут оставаться заряженными долгое время.

Включайте неизвестные блоки питания через лампочку, чтобы не повредить проводку и дорожки печатной платы. При наличии базовых знаний электроники их можно переделать в мощное зарядное для автомобильных аккумуляторов или в лабораторный блок питания. Для этого изменяют цепи обратной связи, дорабатывают источник дежурного напряжения и цепи запуска блока.

Источник

Кабель питания для компьютера

Кабель для питания компьютера – это специальный шнур, разъем которого вставляется в специальное гнездо блока питания (БП) компьютера, а расположенная на втором конце вилка – в розетку обычной бытовой сети с напряжением 220В. Несмотря на кажущуюся простоту данного шнура и небольшое количество разновидностей, его правильный выбор и подключение оказывают значительное влияние на работоспособность и длительность эксплуатации компьютера и входящих в его системный блок устройств: материнской платы, видеокарты, винчестера, планок оперативной памяти.

Провода питания для системного блока

Системный блок и находящиеся внутри него устройства запитываются от сети 220 при помощи следующих проводов:

• Сетевой шнур – кабель с евровилкой и 2 или 3-х гнездовым разъемом, применяемым для подачи переменного тока бытовой сети на блок питания пк, монитор. Такие шнуры используются также для запитки таких периферийных устройств, как принтеры, сканеры, МФУ.
• Шлейф запитки устройств типа IDE (молекс) – состоящий из четырех не соединенных между собой жил шлейф с четырех штырьковым разъемом на конце. Используется он для подключения к БП таких устройств, как жесткий диск, оптический привод . Также часто вместе с таким шлейфом идет подсоединенный к нему трехштырьковый переходник для запитки кулера процессора. Такой питающий шлейф применяется для подключения жестких дисков и CD-ROM старых моделей. Среди проводов современных блоков питания он встречается редко.
• Шлейф для устройствтипа SATA – состоящий из 5 жил шлейф с 15-ти контактным разъемом на конце. Используется для запитки новых моделей винчестеров и жестких дисков.
• Запитка материнской платы – самый крупный состоящий из большого количества не соединенных между собой жил шлейф с 20 или 24 штырьковым разъёмом на конце. Подключают его в специальное гнездо. Для защиты от неправильного подключения на разъеме имеется специальная защелка-фиксатор, на штырьках – вырезы. Благодаря этому, разъем вставляется только в одном правильном положении.

• Питающий шлейф для процессора – 4-х или 8-ми штырьковый небольшой шлейф, подключаемый напрямую к процессору через расположенное отдельно специальное гнездо.

Более подробно подключения того или иного питающего шлейфа описание можно найти в многочисленных роликах в интернете и в инструкции, прилагаемой к каждому устройству системного блока.

Характеристики

Основной питающий кабель пк, состоящий из 2-х или 3-х гнездового контакта и евровилки, обладает следующими характеристиками:

• Тип используемого кабеля – в шнурах запитки применяют трехжильные кабеля с площадью поперечного сечения каждой жилы 0,75-1,0 мм.кв;
• Максимальное подаваемое напряжение – современные шнуры работают при напряжении до 240 В;
• Сила тока – современные шнуры рассчитаны на силу тока до 10 А;
• Частота тока – шнуры запитки работают при частоте тока не более 50 Гц.

Работа в условиях превышения предельно допустимых значений данных характеристик чревата выходом из строя не только самого питающего шнура, но и всего пк.

Длина кабеля

В зависимости от модели и производителя длина питающего провода колеблется от 1 до 5 метров.

Тип вилки

В современных питающих пк электроэнергией проводах используется вилка типа F – евровилка, состоящая из двух толстых штыревых контактов и заземления.

Выбор провода для подключения компьютера к электросети

Правильный выбор питающего кабеля для подключения персонального компьютера к сети очень важен по следующим причинам:

• Выбор слишком короткого или, наоборот, длинного провода создаст неудобства при подключении пк к сети – кабель будет не дотягиваться до розетки или сильно путаться.
• Качественный провод выдержит заявленные его производителем предельные значения по силе и частоте тока, напряжению. Дешевые китайские модели часто имеют сильно завышенные значения основных характеристик, что негативно влияет на работу пк.
• Выбранный качественный провод обеспечит безопасность не только компьютера, но и работающего с ним пользователя – надежная наружная изоляция, наличие заземления максимально обезопасят человека, работающего на пк, от поражения электрическим током.

Кабель питания от сети угловой

Если пк располагается очень близко к стене, его системный блок подключают к сети при помощи специального углового кабеля питания, основным отличием которого от обычного является изогнутый под прямым углом г-образный 3-х гнездовой разъем.

Кабель питания монитора от компьютера

Кабель питания монитора персонального настольного компьютера представляет собой шнур, состоящий из двух разъемов: 3 штырькового и 3 гнездового. Первый подключается к монитору, второй – к блоку питания.

Благодаря данному шнуру питания для монитора, отпадает необходимость использования дополнительного питающего провода.

К видеокарте компа монитор подключается при помощи специального провода с двумя разъемами типа VGA,DVI или HDMI.

Как подключить провода к передней панели

На передней панели ПК имеются такие элементы, как:

• Аудио разъемы: микрофон+наушники;
• 2 порта USB 2.0 или 3.0;
• Кнопка включения компьютера;
• Кнопка перезагрузки;
• Светодиодный индикатор подключения устройства к сети;
• Светодиодный индикатор работы винчестера;
• Динамик, издающий сигнал при возникновении системной ошибки («пищалка»).

От каждого из данных элементов отходит шлейф с соответствующими разъемами, которые подключаются к гнездам на системной (материнской) плате по прилагаемой к каждой конкретной модели материнки инструкции.

Таким образом, зная, что собой представляет питающий провод, как его правильно выбирать и подключать, можно обезопасить свой пк от серьезных поломок.

Видео

Более подробно процесс подключения элементов передней панели наглядно показан в следующем видео.

Источник