Меню

Практическая работа блок питания для компьютера

Методические рекомендации по выполнению практической работы «Выбор блока питания и ИБП ПК»»

Предмет: Другое
Категория материала: Другие методич. материалы
Автор: Перегоедова Мария Александровна это Вы?
Тип материала: Документ Microsoft Word (docx)
Размер: 3.48 Mb

Практическая работа №5

Тема: «Выбор блока питания ПК, источника бесперебойного питания ПК»

— приобрести опыт определения основных характеристик и параметров блоков питания, ИБП;

— приобрести опыт выбора блоков питания, ИБП ПК

— приобрести умения работы с технической документацией и источниками сети Интернет;

закрепить знания конструкции и основных характеристик блоков питания, ИБП.

справочная литература или доступ в сеть Интернет, утилита KSA Power Supply Calculator WorkStation v 1.4.8.0

Краткие теоретические сведения

Главное назначение блоков питания – преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +3,3, +5 и +12 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) – +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.

Типичный блока питания вырабатывает не только положительные напряжения +5 и +12 В, но и отрицательные -5 и -12 В. Однако для питания всех компонентов системы (электронных схем и двигателей) достаточно +5 и +12 В. Поэтому в большинстве современных компьютеров отрицательные напряжения не используются.

Таблица 1.1. Стандартные блоки питания систем АТХ и ВТХ

В каждом блоке питания перед получением разрешения на запуск системы выполняется внутренняя проверка и тестирование выходного напряжения. После этого на системную плату посылается специальный сигнал Power_Good (питание в норме). Если такой сигнал не поступил, компьютер работать не будет. Напряжение сети может оказаться слишком высоким (или низким) для нормальной работы блока питания, и он может перегреться. В любом случае сигнал Power_Good исчезнет, что приведет либо к перезапуску, либо к полному отключению системы. Если компьютер не подает признаков жизни при включении, но вентиляторы и двигатели накопителей работают, то, возможно, отсутствует сигнал Power_Good. Такой способ защиты был предусмотрен, исходя из тех соображений, что при перегрузке или перегреве блока питания его выходные напряжения могут выйти за допустимые пределы и работать на таком компьютере будет невозможно.

В компактных ВТХ-корпусах используется новая конструкция корпуса блока питания, отличающаяся непривычной Г-образной формой корпуса (рис. 1). При сборке системы выступ корпуса блока питания нависает над системной платой (в этом месте на ней расположены только порты ввода-вывода и модули памяти, поэтому проблем с высотой компонентов не возникает), что позволяет добиться немного меньших размеров системы.

Рисунок 1. Г-образный блок питания FSP275-50BWN

Новейшим стандартом блоков питания на рынке компьютеров стал АТХ версии 2.01 (рис. 2), который определил новую конструкцию как системной плат, так и блока питания.

Рис. 2. Блок питания стандарта АТХ

Главная особенность состоит в том, что вентилятор теперь расположен на стенке корпуса блока питания, которая обращена внутрь компьютера, и поток воздуха прогоняется вдоль системной платы, поступая извне. Такое решение в корне отличается от традиционного, когда вентилятор располагается на тыльной стенке корпуса блока питания и воздух выдувается наружу. Поток воздуха в блоке АТХ направляется на компоненты платы, которые выделяют больше всего тепла (процессор, модули памяти и платы расширения). Поэтому исчезает необходимость в ненадежных вентиляторах для процессора, в настоящее время получивших столь широкое распространение.

Другим преимуществом обратного направления воздуха является уменьшение загрязнения внутренних узлов компьютера. В корпусе создается избыточное давление, и воздух выходит через щели в корпусе, в отличие от систем другой конструкции. Так, если вы поднесете горящую сигарету к лицевой панели дисковода в обычной системе, то дым будет затягиваться через щель в панели дисковода и вредить головкам. В АТХ-системах дым будет отгоняться от устройства, поскольку внутрь воздух попадает только через одно входное отверстие на тыльной стороне блока питания. В системе, работающей в условиях повышенной запыленности, на воздухозаборнике можно установить фильтр, который предотвратит попадание в систему частиц пыли.

Конструкция АТХ (рис. 3) позволяет решить две серьезные проблемы, возникающие при их использовании. Каждый из традиционных блоков питания персональных компьютеров, применяющихся в PC, имеет два разъема, которые вставляются в системную плату. Если перепутать разъемы, то сгорит системная плата! Большинство производителей качественных систем выпускают разъемы системной платы и блока питания с ключами, чтобы их нельзя было перепутать, но почти все дешевые системы не имеют ключей ни на системной плате, ни в блоке питания.

Чтобы предотвратить неправильное подключение разъемов блока питания, в модели АТХ предусмотрен новый разъем питания для системной платы. Он содержит 20 контактов и является одиночным разъемом с ключом. Его невозможно подключить неправильно, поскольку вместо двух разъемов используется один. В новом разъеме предусмотрена цепь питания на 3,3 В, что позволяет отказаться от преобразователя напряжения на системной плате, который используется для процессора и других микросхем, потребляющих 3,3 В.

Рис. 3. Внешний вид блока питания форм-фактора ATX/NLX

Для напряжения 3,3 В блок АТХ обеспечивает другой набор управляющих сигналов, отличающийся от обычных сигналов для стандартных блоков. Это сигналы Power_0n и 5v_Standby (5VSB). Первый из них – это сигнал системной платы, который может использоваться такими операционными системами, как Windows 9x и выше (они поддерживают возможность выключения и запуска системы программным путем). Это также позволяет применять для включения компьютера клавиатуру. Сигнал 5v_Standby всегда активен и подает на системную плату питание ограниченной мощности, даже если компьютер выключен. Параметры описанных свойств определяются с помощью программы установки параметров BIOS.

Другая проблема, решенная в конструкции АТХ, связана с системой охлаждения. Во всех современных процессорах устанавливается активный теплоотвод, который представляет собой маленький вентилятор, «надетый» на процессор для его охлаждения. В системах модели АТХ для дополнительного охлаждения процессора используется заслонка рядом с блоком питания, которая направляет воздушный поток от вентилятора к процессору.

Блок питания модели АТХ берет воздух извне и создает в корпусе избыточное давление, тогда как в корпусах других систем давление понижено. Направление воздушного потока в обратную сторону позволило значительно улучшить охлаждение процессора и других компонентов системы.

Распределение нагрузок для блоков стандарта ATX12V.

В данной таблице приведены максимально возможные нагрузки по одиночным выходам для блоков питания, сертифицированных на соответствие стандарту. Суммарная нагрузка для всех выходов блока не должна превышать соответственно 200/250/300Вт. Приведу также диаграмму нагрузок по выходам для блока 300Вт.

В данной диаграмме по шкале Y приведена максимальная нагрузка на выход +12V, а по горизонтальной — суммарная нагрузка на +3.3V и +5V. Обведенная область является допустимыми токами по выходам в различных комбинациях, например при нагрузке в 180Вт по +3.3V & +5V блок питания обязан выдавать по выходу +12V примерно до 100Вт, оставшиеся 20Вт распределяются между дополнительными выходами.

В пределах данной области, напряжения на блоке питания должны укладываться в допустимый стандартом диапазон:

При выходе за допустимые нормы возможны всяческие неприятности, как-то перегрев и спонтанное выключение жестких дисков или перезагрузки системы. Значит будем в дальнейшем ориентироваться на обязательное соответствие напряжений стандарту.

Программа для расчета мощности блока питания

Данная программа была написана для вычисления мощности блока питания, требуемого пользовательской системой, с выбранной конфигурацией. Именно мощности блока, а не комплектующих. Были занесены данные о большом количестве процессоров, их базовой мощности, с коэффициентами, позволяющими оценивать изменение потребляемой мощности при разгоне и повышении напряжения на ядре. Также, можно выбрать источник питания для процессора, что полезно для владельцев материнских плат без поддержки дополнительного питания ATX12V (P4), например, на популярной в оверклокерских кругах Epox 8RDA+ процессор питается от +5V. В целом алгоритм прост, вычисляется приблизительное потребление по различным выходам, выбирается наиболее загруженный и масштабируется, отталкиваясь от требований к блокам питания ATX12V. Программа пытается автоматически определить некоторые параметры, но для большинства других требуется ручная коррекция (как-то для кулеров, и тд). Также, имеется функция теста напряжений в простое и под нагрузкой, с выводом процентов отклонения от стандартных значений. К сожалению, данная функция отлаживалась только на трех материнских платах с микросхемами мониторинга Winbond и на материнских платах с другими системами мониторинга возможны некорректные показания.

Принцип работы и основные узлы

При включении сетевое переменное напряжение подается на входной фильтр [1], в котором сглаживаются и подавляются пульсации и помехи.

Далее напряжение попадает на инвертор сетевого напряжения [2]. В сети проходит переменный ток, который меняет потенциал 50 раз в секунду.

Импульсный трансформатор [3] преобразовывает высоковольтное напряжение от инвертора в низковольтное.

Рядом с основным трансформатором обычно имеются один или два меньших, которые служат для создания дежурного напряжения, присутствующего внутри блока питания и на материнской плате всегда, когда к БП подключена сетевая вилка [4].

Пониженное напряжение поступает на быстрые выпрямительные диодные сборки, установленные на мощном радиаторе [5].

Основной силовой дроссель [6] сглаживает только разницу между напряжениями +12 и +5 В. Кроме силовых узлов в блоке есть дополнительные – сигнальные.

Это и контроллер регулировки оборотов вентиляторов, часто монтируемый на небольших дочерних платах [7], и схема контроля за напряжением и потребляемым током, выполненная на интегральной микросхеме [9].

Она же управляет работой системы защиты от коротких замыканий, перегрузки по мощности, перенапряжения или, наоборот, слишком низкого напряжения.

Читайте также:  Как создание блока питания

Многие БП предоставляют возможность отключать неиспользуемые разъемы, для этого на внутренней торцевой стенке монтируется плата с силовыми разъемами [8].

Инструкция по извлечению блока питания.

Блок питания всегда расположен на задней части корпуса, вверху, в углу. На картинке — цифра 1.

У БП имеется основной провод, который подключается к разъему на системной плате. Не забудьте отсоединить данный разъем.

У основного кабеля есть защелка, которая позволяет извлекать и подключать его из разъема.

Блок питания должен крепиться на четыре болта с наружной части. К нему подключается питание из сетевого кабеля, а он в свою очередь, снабжает электричеством все, что подключено к материнской плате. Извлечение и установку блока питания производите внимательно, старайтесь не касаться кулера процессора.

Открутите болты крепления и извлеките блок

Учебно-методические пособия и материалы для учителей, 2015-2020
Все материалы взяты из открытых источников сети Интернет. Все права принадлежат авторам материалов.
По вопросам работы сайта обращайтесь на почту [email protected]

Источник



Диагностика компьютерного блока питания

Содержание

Диагностика компьютерного блока питания – это первый этап в поиске неисправностей в системном блоке, если тот вообще не подает сигналов жизни.

В жизни каждого радиолюбителя рано или поздно наступает момент, когда ему приходится начинать осваивать мелкий ремонт техники. Это могут быть настольные компьютерные колонки, планшет, мобильный телефон и еще какие-нибудь гаджеты. Не ошибусь, если скажу, что почти каждый радиолюбитель пробовал чинить свой компьютер. Кому-то это удавалось, а кто-то все таки нес его в сервис-центр.

В этой статье мы с вами разберем основы самостоятельной диагностики неисправностей блока питания ПК.

Начало всех начал

Давайте предположим, что нам в руки попался блок питания (БП) от компьютера. Для начала нам надо убедиться, рабочий ли он? Кстати, нужно учитывать, что дежурное напряжение +5 Вольт присутствует сразу после подключения сетевого кабеля к блоку питания.

Если его нету, то не лишним будет прозвонить шнур питания на целостность жил мультиметром в режиме звуковой прозвонки. Также не забываем прозвонить кнопку и предохранитель. Если с сетевым шнуром все ОК, то включаем блок питания ПК в сеть и запускаем без материнской платы путем замыкания двух контактов: PS-ON и COM. PS-ON сокращенно с англ. – Power Supply On – дословно как “источник питания включить”. COM сокращенно от англ. Сommon – общий. К контакту PS-ON подходит провод зеленого цвета, а “общий” он же минус – это провода черного цвета.

На современных БП идет разъем 24 Pin. На более старых – 20 Pin.

Замкнуть эти два контакта проще всего разогнутой канцелярской скрепкой

Хотя теоретически для этой цели сгодится любой металлический предмет или проводок. Даже можно использовать тот же самый пинцет.

Исправный блок питания у нас должен сразу включиться. Вентилятор начнет вращаться и появится напряжение на всех разъемах блока питания.

Если наш компьютер работает со сбоями, то нелишним будет проверить на его разъемах соответствие величины напряжения на его контактах. Да и вообще, когда компьютер глючит и часто вылазит синий экран, неплохо было бы проверить напряжение в самой системе, скачав небольшую программку для диагностики ПК. Я рекомендую программу AIDA. В ней сразу можно увидеть, в норме ли напряжение в системе, виноват ли в этом блок питания или все-таки “мандит” материнская плата, или даже что-то другое.

Вот скрин с программы AIDA моего ПК. Как мы видим, все напряжения в норме:

Если есть какое-либо приличное отклонение напряжения, то это уже ненормально. Кстати, покупая б/у компьютер, ВСЕГДА закачивайте на него эту программку и полностью проверяйте все напряжения и другие параметры системы. Проверено на горьком опыте :-(.

Если же все-таки величина напряжения сильно отличается на самом разъеме блока питания, то блок надо попытаться отремонтировать. Если вы вообще очень плохо дружите с компьютерной техникой и ремонтами, то при отсутствии опыта его лучше заменить. Нередки случаи, когда НЕисправный блок питания при выходе из строя “утягивал” за собой часть компьютера. Чаще всего при этом выходит из строя материнская плата. Как этого можно избежать?

Рекомендации по выбору блоков питания для ПК

На блоке питания экономить никогда нельзя и нужно всегда иметь небольшой запас по мощности. Желательно не покупать дешевые блоки питания NONAME.

Рекомендую брать блоки питания марок FSP GROUP

Они отлично себя зарекомендовали. У меня у самого FSP на 400 Ватт.

Как быть, если вы слабо разбираетесь в марках и моделях блоков питания, а на новый и качественный мамка не дает денег))? Желательно, чтобы в нем стоял вентилятор 12 См, а не 8 См.

Ниже на фото блок питания с вентилятором 12 см.

Такие вентиляторы обеспечивают лучшее охлаждение радиодеталей блока питания. Нужно также помнить еще одно правило: хороший блок питания не может быть легким. Если блок питания легкий, значит в нем применены радиаторы маленького сечения и такой блок питания будет при работе перегреваться при номинальных нагрузках. А что происходит при перегреве? При перегреве некоторые радиоэлементы, особенно полупроводники и конденсаторы, меняют свои номиналы и вся схема в целом работает неправильно, что конечно же, скажется и на работе блока питания.

Самые частые неисправности

Также не забывайте хотя бы раз в год чистить свой блок питания от пыли. Пыль является “одеялом” для радиоэлементов, под которым они могут неправильно функционировать или даже “сдохнуть” от перегрева.

Самая частая поломка БП – это силовые полупроводнки и конденсаторы. Если есть запах горелого кремния, то надо смотреть, что сгорело из диодов или транзисторов. Неисправные конденсаторы определяются визуальным осмотром. Раскрывшиеся, вздутые, с подтекающим электролитом – это первый признак того, что надо срочно их менять.

При замене надо учитывать, что в блоках питания стоят конденсаторы с низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR). Так что в этом случае вам стоит обзавестись ESR-метром и выбирать конденсаторы как можно более с низким ESR. Вот небольшая табличка сопротивлений для конденсаторов различной емкости и напряжений:

Здесь надо подбирать конденсаторы таким образом, чтобы значение сопротивления было не больше, чем указано в таблице.

При замене конденсаторов важны еще также два параметра: емкость и их рабочее напряжение. Они указываются на корпусе конденсатора:

Как быть, если в магазине есть конденсаторы нужного номинала, но рассчитанные на большее рабочее напряжение? Их также можно ставить в схемы при ремонте, но нужно учитывать, что у конденсаторов, рассчитанных на большее рабочее напряжение обычно и габариты больше.

Если у нас блок питания запускается, то мы меряем напряжение на его выходном разъеме или разъемах мультиметром. В большинстве случаев при измерении напряжения блоков питания ATX, бывает достаточно выбрать предел DCV 20 вольт.

Существуют два способа диагностики:

– проведение измерений на “горячую” во включенном устройстве

– проведение измерений в обесточенном устройстве

Что же мы можем померять и каким способом проводятся эти измерения? Нас интересует измерение напряжения в указанных точках блока питания, измерение сопротивления между определенными точками, звуковая прозвонка на отсутствие или наличие замыкания, а также измерение силы тока. Давайте разберем подробнее.

Если вы ремонтируете какое-либо устройство и имеете принципиальную схему на него, на ней часто указывается, какое напряжение должно быть в контрольных точках на схеме. Разумеется, вы не ограничены только этими контрольными точками и можете померять разность потенциалов или напряжение в любой точке блока питания или любого другого ремонтируемого устройства. Но для этого вы должны уметь читать схемы и уметь их анализировать. Более подробно, как измерять напряжение мультиметром, можно прочитать в этой статье.

Любая часть схемы имеет какое-то сопротивление. Если при замере сопротивления на экране мультиметра единица, это значит, что в нашем случае сопротивление выше, чем предел измерения сопротивления выбранный нами. Приведу пример, например, мы измеряем сопротивление части схемы, состоящей условно, из резистора известного нам номинала, и дросселя. Как мы знаем, дроссель – это грубо говоря, всего лишь кусок проволоки, обладающий небольшим сопротивлением, а номинал резистора нам известен. На экране мультиметра мы видим сопротивление несколько большее, чем номинал нашего резистора. Проанализировав схему, мы приходим к выводу, что эти радиодетали у нас рабочие и с ними обеспечен на плате хороший контакт. Хотя поначалу, при недостатке опыта, желательно прозванивать все детали по отдельности. Также нужно учитывать, что параллельно подключенные радиодетали влияют друг на друга при измерении сопротивления. Вспомните параллельное подключение резисторов и все поймете. Более подробно про измерение сопротивления можно прочитать здесь.

Если раздается звуковой сигнал, это означает, что сопротивление между щупами, а соответственно и участком цепи, подключенных к её концам, рано нулю, или близко к этому. С её помощью мы можем убедиться в наличии или отсутствии замыкания, на плате. Также можно обнаружить есть контакт на схеме, или нет, например, в случае обрыва дорожки или непропая, или подобной неисправности.

Измерение протекающего тока в цепи

При измерениии силы тока в цепи, требуется вмешательство в конструкцию платы, например путем отпаивания одного из выводов радиодетали. Потому что, как мы помним, амперметр у нас подключается в разрыв цепи. Как измерить силу тока в цепи, можно прочитать в этой статье.

Используя эти четыре метода измерения с помощью одного только мультиметра можно произвести диагностику очень большого количества неисправностей в схемах практически любого электронного устройства.

Как говорится, в электрике есть две основных неисправности: контакт есть там, где его не должно быть, и нет контакта там, где он должен быть. Что означает эта поговорка на практике? Например, при сгорании какой-либо радиодетали мы получаем короткое замыкание, являющееся аварийным для нашей схемы. Например, это может быть пробой транзистора. В схемах может случится и обрыв, при котором ток в нашей цепи течь не может. Например, разрыв дорожки или контактов, по которым течет ток. Также это может быть обрыв провода и тому подобное. В этом случае наше сопротивление становится, условно говоря, бесконечности.

Читайте также:  Блок питания sea sonic electronics

Конечно, существует еще третий вариант: изменение параметров радиодетали. Например, как в случае с тем же электролитическим конденсатором, или подгорание контактов выключателя, и как следствие, сильное возрастание их сопротивления. Зная эти три варианта поломок и умея проводить анализ схем и печатных плат, вы научитесь без труда ремонтировать свои электронные устройства. Более подробно про ремонт радиоэлектронных устройств можно прочитать в статье “Основы ремонта“.

Источник

Как работает блок питания компьютера

Большинство рассказов про блоки питания начинается с подчеркивания их важнейшей и чуть ли не главенствующей роли в составе компьютера. Это не так. БП — просто один из компонентов системы, без которого она не будет работать. Он обеспечивает преобразование переменного напряжения из сети в необходимые для работы ПК стабилизированные напряжения. Все блоки можно разделить на импульсные и линейные. Современные компьютерные блоки выполнены по импульсной схеме.

Линейные блоки питания

Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора, а со вторичной мы снимаем уже пониженное до нужных пределов переменное напряжение. Далее оно выпрямляется, следом стоит фильтр (в данном случае нарисован обычный электролитический конденсатор) и схема стабилизации. Схема стабилизации необходима, так как напряжение на вторичной обмотке напрямую зависит от входного напряжения, а оно только по ГОСТу может меняться в пределах ±10 %, а в реальности — и больше.

Основные достоинства линейных блоков питания — простая конструкция и низкий уровень помех (поэтому аудиофилы часто используют их в усилителях). Недостаток таких БП — габариты и невысокий КПД. Собрать БП мощностью 400 и более Вт по такой схеме возможно, но он будет иметь устрашающие размеры, вес и стоимость (медь нынче дорогая).

Импульсные блоки питания

Далее в тексте сократим название «импульсный источник питания» до ИИП. Такие блоки питания более сложны, но гораздо более компактны. Для примера на фото ниже показана пара трансформаторов.

Слева — отечественный сетевой с номинальной мощностью 17 Вт, справа — выпаянный из компьютерного БП мощностью 450 Вт. Кстати, отечественный еще и весит раз в 5 больше.

В ИИП сетевое напряжение сначала выпрямляется и сглаживается фильтром, а потом опять преобразуется в переменное, но уже гораздо более высокой частоты (несколько десятков килогерц). А затем оно понижается трансформатором.

Источник

Методическая разработка практической работы по теме “Диагностика и ремонт блоков питания персонального компьютера»

Методическая разработка практической работы

по теме “Диагностика и ремонт блоков питания персонального компьютера»

Цель работы: изучение устройства блока питания, первичная диагностика блока питания, изучение электронных компонентов блока питания.

Время выполнения — 45 мин.

Формируемые профессиональные компетенции:

ПК 1.1. Вводить средства вычислительной техники в эксплуатацию.

ПК 1.2. Диагностировать работоспособность, устранять неполадки и сбои аппаратного обеспечения средств вычислительной техники.

ПК 1.3. Заменять расходные материалы, используемые в средствах вычислительной и оргтехники.

Необходимое оборудование:

Блок питания вентилляционный

Выполняя эту практическую работу, вы научитесь:

проводить монтаж и демонтаж блока питания в системный блок

подключать разъемы блока питания к комплектующим системного блока

проводить диагностику и ремонт блока питания

Монтаж и демонтаж блока питания

В этом задании вам следует произвести монтаж и демонтаж блока питания из системного блока.

1.1. Расположите системный блок горизонтально и снимите левую боковую крышку, открутив два фиксирующих болта на задней поверхности

1.2. Аккуратно произведите отключение всех разъемов питания от комплектующих системного блока: материнской платы, всех жестких дисков, DVD – привода, процессора.

1. Перечислите названия разъемов, с помощью которых был подключен блок питания?________________________________________________________________________________________________________________________.

1.3. На задней поверхности системного блока открутите 4 винта, которые фиксируют блок питания.

hello_html_c011bee.jpg

1.4. Аккуратно, не прилагая лишних усилий, извлеките блок питания из системного блока.

1.5. Монтаж блока питания производится в обратном порядке.

Измерение рабочих напряжений блока питания.

В этом задании вам следует произвести измерение рабочих напряжений блока питания.

2.1. Аккуратно, соблюдая технику безопасности, подключите блок питания к переменному источнику питания 220В.

2.2. Используя «перемычку», замкните два провода 24-контактного разъема: зеленый и любой черный.

2.3. Переведите мультиметр в режим измерения постоянного напряжения.

2.4. Используя щупы мультиметра, проведите измерения напряжений и заполните таблицу. Измерение следует проводить в следующем порядке: черный щуп соединить с любым контактом блока питания, имеющим черный провод, а красный щуп попеременно соединяйте с цветными проводами разъемов.

2.5 Сравните значения мультиметра с значениями из Приложения 1.

Визуальная диагностика электронных компонентов блока питания

Все действия, выполняемые в данном задании, требуется выполнять на выключенном блоке питания. Пожалуйста, перед выполнением проверьте, выключен ли высоковольтный шнур блока питания

3.1. Снимите крышку блока питания. Для этого понадобится открутить 4 винта, показанных на рисунке.

hello_html_7dd7ee46.jpg

3.2. Очистите внутренне пространство блока питания от пыли с помощью кисти до такой степени, чтобы маркировка электронных компонентов была читаема.

3.3. Проведите визуальный осмотр платы на предмет дефектов: трещины на дорожках, наплывы, нагары.

3.4. Проверьте все конденсаторы на предмет вздутия верхней части и разлива электролита.

1. Запишите номиналы емкости и максимального напряжения конденсаторов, используемых в блоке питания.

3.5. Переведите мультиметр в режим «Прозвонка» и проверьте плавкий предохранитель.

1. Результаты исследования изложите в свободной форме.

Заключительный этап.

По завершению выполнения практического задания привести в порядок рабочее место: инструменты и приспособления сдать преподавателю, компоненты системного блока аккуратно сложить на середину рабочего места.

Провести анализ стоимости блоков питания в популярных интернет-магазинах в зависимости от технических характеристик согласно Приложение 1 Раздаточные материалы по теме «Виды блоков питания, их характеристики». Всего доброго! До свидания!

Источник

Методические рекомендации по выполнению практической работы «Выбор блока питания и ИБП ПК»»

Практическая работа №5

Тема: «Выбор блока питания ПК, источника бесперебойного питания ПК»

Цель работы:

— приобрести опыт определения основных характеристик и параметров блоков питания, ИБП ;

— приобрести опыт выбора блоков питания, ИБП ПК

— приобрести умения работы с технической документацией и источниками сети Интернет;

закрепить знания конструкции и основных характеристик блоков питания, ИБП .

Оборудование, ПО:

справочная литература или доступ в сеть Интернет, утилита KSA Power Supply Calculator WorkStation v 1.4.8.0

Краткие теоретические сведения

Главное назначение блоков питания – преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +3,3, +5 и +12 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) – +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.

Типичный блока питания вырабатывает не только положительные напряжения +5 и +12 В, но и отрицательные -5 и -12 В. Однако для питания всех компонентов системы (электронных схем и двигателей) достаточно +5 и +12 В. Поэтому в большинстве современных компьютеров отрицательные напряжения не используются.

Таблица 1.1. Стандартные блоки питания систем АТХ и ВТХ

В каждом блоке питания перед получением разрешения на запуск системы выполняется внутренняя проверка и тестирование выходного напряжения. После этого на системную плату посылается специальный сигнал Power_Good (питание в норме). Если такой сигнал не поступил, компьютер работать не будет. Напряжение сети может оказаться слишком высоким (или низким) для нормальной работы блока питания, и он может перегреться. В любом случае сигнал Power_Good исчезнет, что приведет либо к перезапуску, либо к полному отключению системы. Если компьютер не подает признаков жизни при включении, но вентиляторы и двигатели накопителей работают, то, возможно, отсутствует сигнал Power_Good. Такой способ защиты был предусмотрен, исходя из тех соображений, что при перегрузке или перегреве блока питания его выходные напряжения могут выйти за допустимые пределы и работать на таком компьютере будет невозможно.

В компактных ВТХ-корпусах используется новая конструкция корпуса блока питания, отличающаяся непривычной Г-образной формой корпуса (рис. 1). При сборке системы выступ корпуса блока питания нависает над системной платой (в этом месте на ней расположены только порты ввода-вывода и модули памяти, поэтому проблем с высотой компонентов не возникает), что позволяет добиться немного меньших размеров системы.

Рисунок 1. Г-образный блок питания FSP275-50BWN

Новейшим стандартом блоков питания на рынке компьютеров стал АТХ версии 2.01 (рис. 2), который определил новую конструкцию как системной плат, так и блока питания.

Рис. 2. Блок питания стандарта АТХ

Главная особенность состоит в том, что вентилятор теперь расположен на стенке корпуса блока питания, которая обращена внутрь компьютера, и поток воздуха прогоняется вдоль системной платы, поступая извне. Такое решение в корне отличается от традиционного, когда вентилятор располагается на тыльной стенке корпуса блока питания и воздух выдувается наружу. Поток воздуха в блоке АТХ направляется на компоненты платы, которые выделяют больше всего тепла (процессор, модули памяти и платы расширения). Поэтому исчезает необходимость в ненадежных вентиляторах для процессора, в настоящее время получивших столь широкое распространение.

Другим преимуществом обратного направления воздуха является уменьшение загрязнения внутренних узлов компьютера. В корпусе создается избыточное давление, и воздух выходит через щели в корпусе, в отличие от систем другой конструкции. Так, если вы поднесете горящую сигарету к лицевой панели дисковода в обычной системе, то дым будет затягиваться через щель в панели дисковода и вредить головкам. В АТХ-системах дым будет отгоняться от устройства, поскольку внутрь воздух попадает только через одно входное отверстие на тыльной стороне блока питания. В системе, работающей в условиях повышенной запыленности, на воздухозаборнике можно установить фильтр, который предотвратит попадание в систему частиц пыли.

Читайте также:  Блок питания atx 500w deepcool de500

Конструкция АТХ (рис. 3) позволяет решить две серьезные проблемы, возникающие при их использовании. Каждый из традиционных блоков питания персональных компьютеров, применяющихся в PC, имеет два разъема, которые вставляются в системную плату. Если перепутать разъемы, то сгорит системная плата! Большинство производителей качественных систем выпускают разъемы системной платы и блока питания с ключами, чтобы их нельзя было перепутать, но почти все дешевые системы не имеют ключей ни на системной плате, ни в блоке питания.

Чтобы предотвратить неправильное подключение разъемов блока питания, в модели АТХ предусмотрен новый разъем питания для системной платы. Он содержит 20 контактов и является одиночным разъемом с ключом. Его невозможно подключить неправильно, поскольку вместо двух разъемов используется один. В новом разъеме предусмотрена цепь питания на 3,3 В, что позволяет отказаться от преобразователя напряжения на системной плате, который используется для процессора и других микросхем, потребляющих 3,3 В.

Рис. 3. Внешний вид блока питания форм-фактора ATX/NLX

Для напряжения 3,3 В блок АТХ обеспечивает другой набор управляющих сигналов, отличающийся от обычных сигналов для стандартных блоков. Это сигналы Power_0n и 5v_Standby (5VSB). Первый из них – это сигнал системной платы, который может использоваться такими операционными системами, как Windows 9x и выше (они поддерживают возможность выключения и запуска системы программным путем). Это также позволяет применять для включения компьютера клавиатуру. Сигнал 5v_Standby всегда активен и подает на системную плату питание ограниченной мощности, даже если компьютер выключен. Параметры описанных свойств определяются с помощью программы установки параметров BIOS.

Другая проблема, решенная в конструкции АТХ, связана с системой охлаждения. Во всех современных процессорах устанавливается активный теплоотвод, который представляет собой маленький вентилятор, «надетый» на процессор для его охлаждения. В системах модели АТХ для дополнительного охлаждения процессора используется заслонка рядом с блоком питания, которая направляет воздушный поток от вентилятора к процессору.

Блок питания модели АТХ берет воздух извне и создает в корпусе избыточное давление, тогда как в корпусах других систем давление понижено. Направление воздушного потока в обратную сторону позволило значительно улучшить охлаждение процессора и других компонентов системы.

Распределение нагрузок для блоков стандарта ATX12V.

В данной таблице приведены максимально возможные нагрузки по одиночным выходам для блоков питания, сертифицированных на соответствие стандарту. Суммарная нагрузка для всех выходов блока не должна превышать соответственно 200/250/300Вт. Приведу также диаграмму нагрузок по выходам для блока 300Вт. hello_html_35fa80a5.jpg

В данной диаграмме по шкале Y приведена максимальная нагрузка на выход +12V, а по горизонтальной — суммарная нагрузка на +3.3V и +5V. Обведенная область является допустимыми токами по выходам в различных комбинациях, например при нагрузке в 180Вт по +3.3V & +5V блок питания обязан выдавать по выходу +12V примерно до 100Вт, оставшиеся 20Вт распределяются между дополнительными выходами.

В пределах данной области, напряжения на блоке питания должны укладываться в допустимый стандартом диапазон:

При выходе за допустимые нормы возможны всяческие неприятности, как-то перегрев и спонтанное выключение жестких дисков или перезагрузки системы. Значит будем в дальнейшем ориентироваться на обязательное соответствие напряжений стандарту.

hello_html_2e7b95e3.png

Программа для расчета мощности блока питания

Данная программа была написана для вычисления мощности блока питания, требуемого пользовательской системой, с выбранной конфигурацией. Именно мощности блока, а не комплектующих. Были занесены данные о большом количестве процессоров, их базовой мощности, с коэффициентами, позволяющими оценивать изменение потребляемой мощности при разгоне и повышении напряжения на ядре. Также, можно выбрать источник питания для процессора, что полезно для владельцев материнских плат без поддержки дополнительного питания ATX12V (P4), например, на популярной в оверклокерских кругах Epox 8RDA+ процессор питается от +5V. В целом алгоритм прост, вычисляется приблизительное потребление по различным выходам, выбирается наиболее загруженный и масштабируется, отталкиваясь от требований к блокам питания ATX12V. Программа пытается автоматически определить некоторые параметры, но для большинства других требуется ручная коррекция (как-то для кулеров, и тд). Также, имеется функция теста напряжений в простое и под нагрузкой, с выводом процентов отклонения от стандартных значений. К сожалению, данная функция отлаживалась только на трех материнских платах с микросхемами мониторинга Winbond и на материнских платах с другими системами мониторинга возможны некорректные показания.

Принцип работы и основные узлы

При включении сетевое переменное напряжение подается на входной фильтр [1], в котором сглаживаются и подавляются пульсации и помехи.

Далее напряжение попадает на инвертор сетевого напряжения [2]. В сети проходит переменный ток, который меняет потенциал 50 раз в секунду.

Импульсный трансформатор [3] преобразовывает высоковольтное напряжение от инвертора в низковольтное.

Рядом с основным трансформатором обычно имеются один или два меньших, которые служат для создания дежурного напряжения, присутствующего внутри блока питания и на материнской плате всегда, когда к БП подключена сетевая вилка [4].

Пониженное напряжение поступает на быстрые выпрямительные диодные сборки, установленные на мощном радиаторе [5].

Основной силовой дроссель [6] сглаживает только разницу между напряжениями +12 и +5 В. Кроме силовых узлов в блоке есть дополнительные – сигнальные.

Это и контроллер регулировки оборотов вентиляторов, часто монтируемый на небольших дочерних платах [7], и схема контроля за напряжением и потребляемым током, выполненная на интегральной микросхеме [9].

Она же управляет работой системы защиты от коротких замыканий, перегрузки по мощности, перенапряжения или, наоборот, слишком низкого напряжения.

Многие БП предоставляют возможность отключать неиспользуемые разъемы, для этого на внутренней торцевой стенке монтируется плата с силовыми разъемами [8].

Инструкция по извлечению блока питания.

Блок питания всегда расположен на задней части корпуса, вверху, в углу. На картинке — цифра 1.

У БП имеется основной провод, который подключается к разъему на системной плате. Не забудьте отсоединить данный разъем.

У основного кабеля есть защелка, которая позволяет извлекать и подключать его из разъема.

Блок питания должен крепиться на четыре болта с наружной части. К нему подключается питание из сетевого кабеля, а он в свою очередь, снабжает электричеством все, что подключено к материнской плате. Извлечение и установку блока питания производите внимательно, старайтесь не касаться кулера процессора.

Открутите болты крепления и извлеките блок

Порядок работы:

Изучите теоретический материал (краткие сведения, файлы «Выбор БП по визуальным признакам», «Источники бесперебойного питания», «Блоки питания персонального компьютера», «Блоки питания ПК», «Методика тестирования блоков питания», «Устройство компьютерных блоков и методика их тестиро вания»)

2.1) Перечислите основные критерии выбора блоков питания

2.2) Кратко опишите процесс извлечения блока питания из корпуса

2.3) Определите и запишите такие характеристики блока питания (см. файл ПРИЛОЖЕНИЯ), как на примере:

Модель: например «Блок питания ATX 1000W OCZ Z1000M-UN2

ATX – стандарт разъема питания материнской платы, являющийся

основным для настольных ПК

1000W – мощность блока питания

OCZ – фирма производитель БП

Z1000M-UN – модель блока питания

2.4) Определите, каким вилкам шлейфа питания БП соответствуют цифры на рисунке:

hello_html_1d4d95d.jpg

А) «ATX12V» основного питания материнской платы: MOLEX 39-01-2040 или эквивалентная с контактами Molex 44476-1112 (HCS) или эквивалентными.

B ) «PCIe8connector» для питания видеокарты, расщепляемый на «PCIe6connector» (для питания видеокарты).

D ) AMP 171822-4 мини-размера для питания 5 и 12 вольтами периферийного устройства (обычно, дисковод). В американской терминологии штырьковый разъём на стороне дисковода схемотехнически обозначается как LP4 , а сам тип таких разъёмов носит название Berg connector .

E ) «PCIe6connector» для питания видеокарты.

F ) «ATX PS 12V» («P4 power connector») для питания процессора.

G ) 5-контактные разъёмы MOLEX 88751 для питания устройства с интерфейсом SATA: корпус MOLEX 675820000 или эквивалентный с контактами Molex 675810000 или эквивалентными.

H) «EPS12V» ( англ . Entry-Level Power Supply Specification ) для питания процессора .

2.5) Перечислите и опишите методы тестирования и способы диагностики блоков питания

2.6) Запустите утилиту KSA Power Supply Calculator WorkStation и рассмотрите не менее 5 вариантов расчета мощности блока питания, подробно распишите представленные варианты

2.7) В интернете найдите сайты продавцов компьютерных комплектующих и подберите определенные блоки питания для каждого из приведенных примеров

Перечислите основные критерии выбора ИБП

Запустите утилиту KSA Power Supply Calculator WorkStation и рассмотрите не менее 5 вариантов расчета мощности источников бесперебойного питания, подробно распишите представленные варианты

В интернете найдите сайты продавцов компьютерных комплектующих и подберите ИБП для каждого из приведенных примеров

4) подготовьте отчет по практической работе, в котором должны быть представлены тема, цель, выполненные задания и ответы на контрольные вопросы

Контрольные вопросы:

1) Какую роль выполняют блоки питания в компьютерной системе?

2) Какие устройства используют положительное напряжение?

3) Какие устройства используют отрицательное напряжение?

4) Описать внутреннюю проверку блока питания.

5) Описать разъемы питания системной платы.

6) Описать разъемы питания периферийных устройств .

7) Описать разъемы дисковых накопителей.

8) Описать систему управления питанием.

9) Описать источник резервного питания.

10) Описать источник бесперебойного питания ( UPS ).

11) Для чего применяются батареи RTC/ NVRAM ?

12) Какие принципиально новые конструктивные изменения появились в стандарте ВТХ?

13) Чем отличаются модули теплового баланса ВТХ систем первого и второго типа?

Источник