Скачать презентацию на тему Блок Питания Выполнил Разумов Павел
Блок питания2.ppt
- Количество слайдов: 16
Скачать презентацию на тему Блок Питания Выполнил Разумов Павел
Скачать презентацию на тему Блок Питания Выполнил Разумов Павел
Презентация на тему «Блок Питания» Выполнил: Разумов Павел Викторович Группа: 2 КС 11 Б
Компьютерный блок питания — вторичный источник электропитания (блок питания, БП), предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, а также преобразования сетевого напряжения до заданных значений. В некоторой степени блок питания также: выполняет функции стабилизации и защиты от незначительных помех питающего напряжения; Ø будучи снабжён вентилятором, участвует в охлаждении компонентов внутри системного блока персонального компьютера. Ø Мощность, отдаваемая в нагрузку существующими БП, в значительной степени зависит от сложности компьютерной системы и варьируется в пределах от 50 (встраиваемые платформы малых форм-факторов) до 1 800 Вт (большинство высокопроизводительных рабочих станций, серверов начального уровня или геймерских машин). В случае построения кластера, расчёт необходимого количества подводимой энергии учитывает потребляемую кластером мощность, мощность систем охлаждения и вентиляции, КПД которых в свою очередь отличный от единицы. По данным компании APC by Schneider Electric, на каждый Ватт потребляемой серверами мощности, требуется обеспечение 1, 06 Ватта систем охлаждения. Особую важность грамотный расчёт имеет при создании ЦОД с резервированием по формуле N+1.
Назначение и принципы работы блоков питания Главное назначение блоков питания— преобразование электрической энергии, посту пающей 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 по стоянные напряжения +5 и +12 В, а в некоторых системах и в 3, 3 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется на пряжение 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.
Конструктивные размеры блоков питания Размеры блока питания и расположение его элементов характеризуются конструктивными размерами. Узлы одинаковых размеров взаимозаменяемы. Проектируя компьютер, разработчи ки либо выбирают стандартные размеры, либо "изобретают велосипед". В первом случае владе лец компьютера всегда сможет подобрать блок питания для своей системы При разработке ори гинальной конструкции блок питания получится уникальным, т. е. пригодным только для кон кретной модели (в лучшем случае — для серии моделей) какой либо фирмы производителя, и в случае необходимости его можно будет приобрести только в этой компании. Технически блок питания в персональном компьютере представляет собой источник по стоянного напряжения, преобразовывающий переменное напряжение в постоянное. По срав нению с другими типами источников питания, используемый в ПК источник питания являет ся высокоэффективным и генерирует минимальное количество теплоты Кроме того, он име ет небольшой размер и низкую цену.
Стандарты Стандарт PC/XT. Когда IBM начинала выпуск компьютеров XT, для блока питания ис пользовался такой же корпус, как и в компьютерах PC, но его выходная мощность была поч ти удвоена (рис. 6. 1). Поскольку эти блоки питания идентичны как по конструкции, так и по соединительным разъемам, вы вполне можете установить более мощный блок питания XT в компьютер PC. Компьютеры PC и XT пользовались огромной популярностью, и многие фир мы производители начали их копировать. В таких аналогах почти все узлы, включая блоки питания, можно заменить компонентами фирмы IBM. Эти компоненты выпускают многие фирмы, и почти все они придерживаются стандартов IBM. Стандарт AT/Desktop. В компьютерах AT используется более мощный по сравнению с предыдущими версиями блок питания новой конструкции. Данный компьютер практически сразу же начали копировать другие компании, поэтому большинство выпускаемых сегодня IBM совместимых ПК имеет аналогичную конструкцию. Блок питания, используемый в таких системах, называется блоком питания AT/Desktop (рис. 6. 2). Сотни фирм производителей вы пускают системные платы блоки питания, корпуса и т. д. , взаимозаменяемые аналогичными узлами IBM AT. Устаревший (AT) : В блоках питания компьютера AT выключатель питания находится в силовой цепи и обычно выводится на переднюю панель корпуса отдельными проводами, питание дежурного режима с соответствующими цепями отсутствует в принципе. Однако почти все материнские платы стандарта АТ+ATX имели выход управления блоком питания, а блоки питания, в то же время, вход, позволяющий материнской плате стандарта АТ управлять им (включать и выключать). Блок питания стандарта AT подключается к материнской плате двумя шестиконтактными разъёмами, включающимися в один 12 -контактный разъём на материнской плате. К разъёмам от блока питания идут разноцветные провода, и правильным является подключение, когда контакты разъёмов с чёрными проводами сходятся в центре разъёма материнской платы. Цоколёвка AT-разъёма на материнской плате следующая: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 +12 V -12 V общий -5 V +5 V +5 V PG пустой
Современный (AX) : Выход Допуск Минимум Номинальное Максимум Единица измерения +12 V 1 DC ± 5% +11. 40 +12. 00 +12. 60 Вольт +12 V 2 DC ± 5% +11. 40 +12. 00 +12. 60 Вольт +5 VDC ± 5% +4. 75 +5. 00 +5. 25 Вольт +3. 3 VDC ± 5% +3. 14 +3. 30 +3. 47 Вольт -12 VDC ± 10% -10. 80 -12. 00 -13. 20 Вольт +5 VSB ± 5% +4. 75 +5. 00 +5. 25 Вольт Повышены требования к +5 VВС — теперь БП должен отдавать ток не менее 12 А для типовой системы потребления мощностью 160 Вт. Выявился перекос выходной мощности: раньше основным был канал +5 В, теперь были продиктованы требования по минимальному току +12 В. Требования были обусловлены дальнейшим ростом мощности комплектующих, чьи требования не могли быть удовлетворены линиями +5 В из-за очень больших токов в этой линии.
Внутреннее устройство Широко распространённая схема импульсного источника питания состоит из следующих частей: Входного фильтра, призванного предотвращать распространение импульсных помех в питающей сети и защищающего сам блок питания от сетевых помех q Входного выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное пульсирующее q Фильтра, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения q Прерывателя (обычно мощного транзистора, работающего в ключевом режиме) q Цепей управления прерывателем (генератора импульсов, широтноимпульсного модулятора) q
Виды разъёмов БП потребителей питания 20 -ти контактный разъём основного питания +12 V 1 DCV использовался с первыми материнскими платами форм-фактора ATX, до появления материнских плат с шиной PCI-Express. q 24 -контактный разъём основного питания +12 V 1 DC создан для поддержки материнских плат с шиной PCI Express, потребляющей 75 Вт. Большинство материнских плат, работающих на ATX 12 V 2. 0, поддерживают также блоки питания ATX v 1. x (4 контакта остаются незадействованными), для этого некоторые производители делают колодку новых четырёх контактов отстёгивывающейся. q
БП для настольного компьютера PC, персонального или игрового БП должен обеспечивать выходные напряжения ± 5, ± 12, +3, 3 Вольт, а также +5 и +3, 3 Вольта дежурного режима. Питание уровня 5 Вольт (и ниже) востребовано большинством микросхем, совместно с 12 Вольт (с целью достижения меньшего падения напряжения на подводящих проводах) используется для питания более мощных потребителей — (процессора, видеокарты, жёстких дисков, оптических приводов, вентиляторов), а также внешних плат, таких как звуковая или видеокарта. Ø Потенциал -5 В используются только интерфейсом ISA и из-за фактического отсутствия этого интерфейса на современных материнских платах провод -5 В в новых блоках питания должен отсутствовать. Ø Потенциал − 12 В необходим для полной реализации стандарта последовательного интерфейса RS-232, поэтому также часто отсутствует. Ø
Блоки питания ноутбуков Блок питания для ноутбуков, как правило, применяется для зарядки АКБ, а также для обеспечения ноутбука питанием в обход аккумулятора. По типу исполнения, БП ноутбука чаще всего внешний блок. В виду практики выпускать БП под конкретную модель (серию) ноутбуков и учитывая тот факт, что характеристики разных моделей значительно разнятся, на внешние блоки питания нет единого стандарта, и сами БП обычно не взаимозаменяемы. Также, производители ноутбуков часто используют различные разъёмы питания. Большинство разъёмов питания ноутбуков выполняются с положительным внутренним проводником, но существуют разъёмы и с обратной полярностью. Обычно ноутбуки питаются от напряжения 18. 5 В или 19 В, хотя достаточно часто встречаются варианты с напряжением 15 В, 16 В, 19. 5 В, 20 В или даже 24 В. Кроме того, блоки питания отличаются максимальной выходной мощностью. Использование несовместимых блоков питания практически всегда приводит к выходу ноутбуков из строя, за исключением случаев, когда полярность совпадает, разница в питающем напряжении не превышает 0. 5 Вольт и БП достаточно мощный. Разница в конструктивном исполнении штекеров спасает от неправильного подключения не всегда.
Защитные устройства в сети питания предохраняют компьютерные системы от поврежде ний при резком возрастании, выбросах и провалах напряжения сети. В частности, повышение сетевого напряжения или его всплеск могут вывести из строя сам компьютер, а внезапное от ключение или снижение напряжения приведет к потере данных Ниже будут рассмотрены че тыре разновидности устройств защиты. В самом блоке питания компьютера (если он высокого качества) некоторые предохрани тельные устройства уже могут быть установленными. В блоках питания компьютеров фирмы IBM предусмотрена защита от высоких напряжений и токовых перегрузок, а также простей ший фильтр для снижения уровня помех, проникающих из сети. Во многих недорогих блоках питания таких схем защиты нет, поэтому особое внимание обращайте на дешевые компьюте ры — аналоги малоизвестных фирм. Как раз для них подключение дополнительного защит ного устройства будет вполне оправданным. Фирма IBM гарантирует, что ни блок питания, ни сам компьютер не будут выведены из строя в следующих ситуациях: ■ при полном отключении напряжения в сети; ■ при понижении напряжения до любой величины; ■ при кратковременных выбросах с амплитудой до 2500 В.
Схемы БП ATX Схема стандартного БП ATX
ATX POWER SUPPLY DTK PTP 2038 200 W
Электрическая схема блока питания
Применение компьютерных блоков питания Обращая внимание на дешевизну компьютерных (PC/AT) блоков питания (результат огромных «тиражей» ), их очень просто приспособить и для других радиолюбительских нужд. В типовой схеме (рис. 1) сетевое напряжение сразу выпрямляется в постоянное 320 В, половина которого прилагается к первичной обмотке трансформатора Т 1 через ключевые Q 1/Q 2 (действуют попеременно). Вторичные обмотки Т 1 имеют общую заземленную точку, а напряжения формируются двухполупериодными двухдиодными (D 1 D 2 для +12 В и D 3 D 4 для +5 В) выпрямителями с LC сглаживающими фильтрами. Четыре оставшихся необозначен ных на схеме диода используются для формирования напряжений отрицательной полярности. Управление ключевыми транзисторами осуществляется через второй трансформатор Т 2, первичная обмотка которого подключена к выходу специализированной ИМС TL 494. Это интегральный ШИМ регулятор с несущей около 30 к. Гц (задается цепочкой C 1 R 1 на выводах 5 и 6), длительность коммутирующих импульсов на выходе которого зависит от результата сравнения напряжений на выходах +5 В и +12 В с внутренним опорным напряжением. Если выходные напряжения блока питания меньше, чем надо, то длительность импульсов увеличивается и наоборот; таким образом обеспечивается эффективная стабилизация выходных напряжений.
Схема блока питания
Скачать презентацию на тему Блок Питания Выполнил Разумов Павел
Блок питания2.ppt