Лабораторна робота № 13

Тема: Вивчення будови та визначення технічних параметрів

блока живлення персонального комп’ютера.

Мета: Вивчити будову та визначити технічні параметри блока живлення ПК за візуальним оглядом.

 

Теоретичні відомості.

Блок живлення комп’ютера – джерело електроживлення, призначене для постачання вузлів комп'ютера електричною енергією постійного струму, шляхом перетворення мережевої напруги 220 В до необхідних значень.

В деякій мірі блок живлення також виконує функції стабілізації і захисту від незначних перешкод живлячої напруги та, будучи забезпечений вентилятором, бере участь в охолодженні компонентів персонального комп'ютера.

 

Рис. 39. Блок живлення персонального комп’ютера.

 

Комп'ютерний блок живлення для комп'ютера стандарту PC, персонального або ігрового, згідно із специфікацією ATX, повинен забезпечувати вихідні напруги ± 5, ± 12, +3,3 В, а також +5 В чергового режиму.

Основними силовими лініями є напруги +3,3 В, +5 і +12 В. Причому, чим вище напруга, тим більша потужність передається по даним лініям. Негативні напруги живлення (-5В і -12В) допускають невеликі струми і в сучасних материнських платах в даний час практично не використовуються.

Напруга -5 В використовувалась тільки інтерфейсом ISA і через фактичну відсутність цього інтерфейсу на сучасних материнських платах провід -5 В у нових блоках живлення відсутній.

Напруга -12 В необхідна лише для повної реалізації стандарту послідовного інтерфейсу RS-232, тому також часто відсутня.

Напруги ± 5, ± 12, +3,3, +5 В чергового режиму використовуються материнською платою. Для жорстких дисків, оптичних приводів, вентиляторів використовуються тільки напруги +5В і +12 В.

Сучасні електронні компоненти використовують напругу живлення не вище +5 В. Найбільш потужні споживачі енергії, такі як відеокарта, центральний процесор, північний міст підключаються через роз’єми на материнській платі або на відеокарті вторинні перетворювачі з живленням від лінії як +5 В, так і +12 В.

Напруга +12 В використовується для живлення найбільш потужних споживачів. Поділ живлячих напруг на 12В і 5В доцільно як для зниження струмів по друкованим провідникам плат, так і для зниження втрат енергії на вихідних випрямних діодах блока живлення.

Напруга +3,3 В у блоці живлення формується з напруги +5 В, а тому існує обмеження сумарної споживаної потужності по ± 5В і           +3,3 В.

В наш час використовується напівмостовий імпульсний блок живлення. Блоки живлення з силовими трансформаторами обмежені за своєю потужністю і габаритами, тому застосовуються значно рідше.

Будова блока живлення

Рис. 40. Імпульсний блок живлення комп'ютера (ATX): A – вхідний діодний випрямляч, нижче видно вхідний дросельний фільтр; B – конденсатори вхідного фільтра, правіше – радіатор високовольтних транзисторів; C – імпульсний трансформатор, правіше видно радіатор низьковольтних діодних випрямлячів; D – дросель групової стабілізації; E – конденсатори вихідного фільтра.

 

Вхідний фільтр (дросель і конденсатори) запобігає поширенню імпульсних перешкод в живильній мережі, зменшує стрибки струму заряду електролітичних конденсаторів при включенні комп’ютера в мережу, який може призвести до пошкодження вхідного випрямного моста.

Вхідний випрямний міст перетворює змінну напругу в постійну пульсуючу. Конденсаторний фільтр згладжує пульсації випрямленої напруги.

Окремий малопотужний блок живлення видає +5 В чергового режиму і +12 В для живлення мікросхеми перетворювача. Зазвичай дане джерело живлення виконане у вигляді перетворювача на дискретних елементах або на типових моделях на мікросхемі TOPSwitch.

Перетворювач напівмостовий виконаний на двох біполярних транзисторах. Схема управління перетворювача захисту комп'ютера від перевищення чи зниження живлячих напруг, зазвичай виконана на спеціалізованій мікросхемі TL494, UC3844, KA5800 чи ін.

Імпульсний високочастотний трансформатор служить для формування необхідних номіналів напруги, а також для гальванічної розв'язки ланцюгів (вхідних від вихідних, а також, при необхідності, вихідних один від одного). Ланцюги зворотного зв'язку підтримує стабільну напругу на виході блока живлення.

Вихідні випрямлячі. Позитивні та негативні напруги (5 і 12 В) використовують одні й ті ж вихідні обмотки трансформатора з різним напрямком включення діодів випрямляча. Для зниження втрат, при великому споживанні струму, в якості випрямлячів використовують діоди Шотткі, що володіють малим прямим падінням напруги.

Дросель вихідний групової стабілізації. Дросель згладжує імпульси, накопичуючи енергію між імпульсами з вихідних випрямлячів. Друга його функція – перерозподіл енергії між ланцюгами вихідних напруг. Так, якщо по якомусь каналу збільшиться споживаний струм, що знизить напругу в цьому ланцюзі, дросель групової стабілізації як трансформатор знизить напругу по інших ланцюгах. Ланцюг зворотного зв'язку виявить зниження вихідних ланцюгів, збільшить загальну подачу енергії і відновить необхідні значення напруг.

Вихідні фільтруючі конденсатори. Вихідні конденсатори, разом з дроселем групової стабілізації інтегрують імпульси, тим самим одержуючи необхідні значення напруг, які значно нижче напруг з виходу трансформатора на одну лінію або на кілька ліній (зазвичай +5 і +3,3) навантажувальних резисторів 10-25 Ом для забезпечення безпечної роботи на холостому ходу.

 

Обладнання.

1. Блок живлення.

2. Викрутка.

3. Персональний комп’ютер.

 

Порядок виконання роботи.

1. Візуально оглянути блок живлення ПК.

2. Розібрати блок живлення ПК і описати його внутрішню будову.

3. Записати в таблицю усі необхідні технічні характеристики блока живлення ПК.

 

Таблиця характеристики блока живлення ПК