На что влияют пульсации блока питания

На что влияют пульсации блока питания

Железных Дел Мастер

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Сообщения: 24115
Благодарности: 4387

БП FSP 400W не справлялся (зачастую появлялось сообщение, что видюхи не хватает напруги)
На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Сообщения: 1319
Благодарности: 143

Спасибо за ваши ответы. То есть, если я вас правильно понял, вполне может глючить мониторинг только на линии 3.3V? Хм, а я считал, что мониторинг, либо глючит для всех линий питания, либо нормально работает для всех же. Чтож, теперь буду знать. Кстати, в аттаче фотка (правда, снимал мобилой, поэтому качество не ахти). На ней данные выданные PCProbe, которые меня насторожили.

SilentSpider
Как только снова появится возможность поработать за тем компом, обязательно проверю, проседает ли напруга под нагрузкой процессора.

ShaddyR
Точную конфигурацию компа я не скажу, но примерно указать, что там стоит могу. Итак:

Motherboard: Asus A7V8X-X
CPU: Athlon XP 2Ghz
Видюха: GeForce 6600 GT
RAM: 1Gb (2x512Mb)
HDD: 3 винта по 120Gb
CD: DVD-ROM и CD-RW
FDD: есть
Куллеры: 3 корпусных + 3 для винтов
Дополнительно: внутренний модем и ТВ-тюнер.

З.Ы.: Кстати, оказывается, я ошибся: мощность БП не 550W, а 500W.

Источник

Чем дорогой блок питания для ПК отличается от дешевого

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Содержание

Содержание

Блок питания компьютера многими пользователями покупается «на сдачу», ведь он не влияет на производительность ПК. При этом внимание обращается только на мощность, указанную в характеристиках, и низкую стоимость. Но дешевые и дорогие блоки питания очень сильно различаются по ряду параметров.

Выбор блока питания осложняется тем, что на рынке присутствуют десятки моделей с одинаковыми, на первый взгляд, характеристиками, но совершенно разной ценой. Если открыть каталог блоков питания, то в первую очередь мы увидим их мощность, набор разъемов и цену. Но больше всего интересующие пользователей характеристики — надежность, реальный срок службы, стабильность напряжений и уровень шума — узнать из описания довольно трудно.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

По этой причине начинающий пользователь часто совершает ошибку, решая сэкономить, и покупает для производительного компьютера дешевый блок питания. А ведь качественный блок питания — это залог стабильной и надежной работы компьютера и экономить на нем не стоит, а что можно получить, выбрав более дорогую модель, вы узнаете из нашего блога.

Заявленная и реальная мощность

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Мощность блока питания обычно заявляется как сумма мощностей всех питающих линий. Здесь можно увидеть первое различие между дешевыми и дорогими моделями. Если посмотреть на характеристики недорогого блока питания, указанные на его наклейке, мы увидим, что модель на 450 ватт может отдать 120 ватт по линиям 3.3 и 5 В, которые практически не нагружены в современных ПК, а по самой важной линии 12 В — всего 360 ватт.

То есть недорогой блок питания не сможет обеспечить ту мощность, которая указана в его названии. У качественных изделий практически вся мощность доступна по линии 12 В, поэтому у дорогого блока питания даже небольшой мощности будет лучше дешевого с более крутыми написанными характеристиками.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Но главная проблема дешевых блоков питания — они как правило не выдают заявленную мощность. Если посмотреть тесты недорогих моделей с максимальной нагрузкой, можно увидеть, что они перегреваются, имеют высокие просадки напряжения, уходят в защиту или попросту сгорают. Бюджетная элементная база не обеспечит отдачу всей мощности длительное время, но она и не рассчитана на питание мощных компьютеров. Их предназначение — офисные ПК или игровые машины начального уровня.

Дорогие качественные БП не только могут длительное время выдерживать максимальную нагрузку, указанную в их характеристиках, но даже способны работать с ее превышением. Имеют они и более широкий набор защит, чем в дешевых устройствах: OCP и OPP от перегрузки, OVP и UVP от повышенного и пониженного напряжения, SCP от короткого замыкания и OTP от перегрева. Очень важно не только наличие защит, но и качество их реализации, которому в дорогих устройствах уделяют гораздо больше внимания.

КПД и сертификация 80 PLUS

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Особенно заметна разница между дешевыми и дорогими блоками питания, если сравнить их коэффициент полезного действия. КПД недорогих моделей может достигать всего лишь 75 % в различных режимах работы, то есть 25 % мощности, полученной из розетки, переходит в бесполезное тепло, нагревая внутренности устройства. Более дорогие модели имеют сертификаты эффективности от 80 PLUS, требующего не менее 80 % энергоэффективности при загрузке блока питания на 50 %, и до 80 PLUS Titanium, требующего 94–95 % энергоэффективности в зависимости от питающего напряжения сети.

Блоки питания, сертифицированные по программе 80 PLUS, могут работать в широком диапазоне напряжений сети — от 100 до 240 В, что обеспечивает стабильную работу ПК и будет полезно при скачущем напряжении в сети. Некоторое время назад часть моделей стала сертифицироваться по стандарту 80 PLUS 230V EU Internal только для напряжения сети в 230 В, имеющего более жесткие требования к энергоэффективности, стартующие с 85 %.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Высокого КПД блока питания, соответствующего стандартам 80 PLUS Gold и выше, можно достичь только c помощью электронных компонентов высокого качества и современных схемотехнических решений, поэтому наличие таких стандартов указывает на качество изготовления устройства. И если экономия электроэнергии даже при использовании БП в мощном игровом компьютере не очень впечатляет, то возможность получить качественное устройство с малым нагревом однозначно стоит доплаты.

Надежность и длительный срок гарантии

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

В дорогих моделях используются качественные конденсаторы, способные проработать в условиях высоких температур гораздо дольше, чем конденсаторы малоизвестных китайских фирм, которых хватает в лучшем случае на два-три года. Конденсаторы среднего уровня качества производятся компаниями Teapo, Jamicon, OST, Samwha, Samxon, ELNA, Vishay, CapXon, Hitachi, Hitano. В топовых блоках питания, на которые производители дают гарантию в пять, семь или даже 10 лет, можно встретить конденсаторы United Chemi-Con, Sanyo, Nippon Chemi-Con, Panasonic, Rubycon, Nichicon, Epcos, Fujitsu.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Но иногда производители хитрят: встретив надпись «японские конденсаторы», можно обнаружить внутри устройства только пару подобных высоковольтных компонентов. А вот длительный срок гарантии — гораздо более весомый аргумент в поддержку, что производитель использовал самые надежные конденсаторы в блоке питания и уверен в их комфортном температурном режиме работы. Для этого дополнительно применяются схемотехнические решения, позволяющие частично использовать в БП гораздо более надежные твердотельные конденсаторы.

Уровень шума, нагрев, полупассивный и пассивный режимы работы

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Влияет на срок службы блока питания и качество применяемого для охлаждения вентилятора. В бюджетных моделях повсеместно используются вентиляторы на подшипниках скольжения, которые, проработав три-четыре года, изнашиваются и начинают шуметь. В дорогих моделях используются качественные долговечные вентиляторы на гидродинамических подшипниках и подшипниках качения.

В блоках питания с высоким КПД и эффективными радиаторами появляется возможность использовать гораздо более низкие обороты вентилятора, что значительно снижает уровень шума.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Благотворно на температурах блока питания сказывается использование качественных транзисторов с низким RDS(on) (Drain to Source On Resistance — сопротивлением перехода сток-исток в открытом состоянии). Эти транзисторы обладают улучшенными характеристиками и низким сопротивлением при переключении состояний, что позволяет повысить КПД устройства и использовать небольшие радиаторы благодаря сниженному нагреву.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Популярным в современных дорогих моделях стал полупассивный режим охлаждения, при котором вентилятор совсем не вращается до достижения определенной температуры или нагрузки. Это позволяет создать компьютер с нулевым уровнем шума при небольшой нагрузке.
Полупассивный режим охлаждения предъявляет еще более серьезные требования к качеству компонентов и схемотехники блока питания, но самые жесткие требования у полностью пассивного режима, который доступен только в самых дорогих и качественных моделях.

Высокая стабильность напряжений и низкий уровень пульсаций на максимальной мощности

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Стандарт ATX допускает 5 % отклонения основных питающих напряжений блока питания, что для напряжения 12 В составляет довольно широкий диапазон от 11.4 до 12.6 В. Но для бюджетных блоков питания удержать напряжения в этих пределах становится очень трудной задачей уже при загрузке на 80 %. Даже недорогие устройства именитых фирм мощностью 550 ватт часто не могут обеспечить стабильные напряжения при загрузке всего на 400–450 ватт.

Неприятно, что в блоках питания с устаревшей схемотехникой и групповой стабилизацией напряжений, при просадке одного из напряжений, растут и остальные, зачастую выходя за стандарты ATX и рискуя повредить комплектующие. В дорогих моделях используется индивидуальная стабилизация линий напряжений с применением DC-DC-преобразователей и даже при максимальной нагрузке они держатся в пределах нормы.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Все компьютерные блоки питания — импульсные, из-за чего в выходных напряжениях неизбежно появляются пульсации. Они хорошо видны, если подключить разъемы устройства к осциллографу. Стандарт, определяемый документом ATX12V Power Supply Design Guide, требует, чтобы размах пульсаций выходных напряжений при максимальной нагрузке не превышал 50 мВ для шин +5 В и +3,3 В и 120 мВ для шины +12 В. Высокие пульсации негативно влияют на стабильность работы компьютера, дают наводки на звуковые карты, вызывают сбои при работе жестких дисков, чувствительных к качественному питанию.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Многие бюджетные устройства с трудом укладываются в нормы пульсаций даже будучи новыми, а спустя пару лет, когда начинается деградация недорогих конденсаторов, пульсации могут резко возрастать, особенно при высокой загрузке.

В дорогих моделях борьбе с пульсациями уделяется гораздо больше внимания и, как правило, они не выходят за пределы нормы даже на предельных нагрузках. А использование качественных конденсаторов гарантирует, что они останутся в норме даже спустя несколько лет работы.

Набор кабелей и разъемов, модульность, длина и сечение проводов

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Заметная разница в кабельных системах дорогих и дешевых БП. Если в бюджетных моделях используются короткие провода без оплетки с минимумом необходимых разъемов, то дорогие могут похвастаться длинными, удобными для прокладывания за задней стенкой корпуса ПК проводами, которые покрыты оплеткой или выполнены в виде плоских шлейфов. Такие провода не портят внешний вид сборки и позволяют создать красивый игровой компьютер.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Многие дорогие блоки питания — модульные. Вы можете легко отстегнуть от них ненужные провода. Это заметно упрощает сборку ПК и положительно влияет на его эстетику. Покупая дорогой блок питания, вы не столкнетесь с проблемой, когда не хватит разъемов для подключения видеокарт, питания процессора или накопителей. Даже на моделях мощностью 550 ватт разъемов хватает для создания мощного ПК с производительной видеокартой и разогнанным процессором.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Важным параметром является сечение токонесущей жилы проводов, имеющее маркировку AWG. В бюджетных моделях часто используются тонкие провода 20 AWG, которые могут сильно нагреваться, питая прожорливые комплектующие. В дорогих блоках питания производители подстраховываются и используют провода сечением 18 AWG, а для питания видеокарт и процессоров в мощных моделях — 16 AWG.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Качество изготовления разъемов тоже важно, ведь стоит им разболтаться, давая неполный контакт, и в вашем ПК может возникнуть риск оплавления проводов, искрения и даже пожара. Так что важна не только толщина металла в разъемах, на которой не экономят в дорогих моделях, но и долговечность пластика, из которого изготовлены их корпуса.

Дополнительные функции: подсветка, управление и мониторинг

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Современный игровой ПК невозможно представить без подсветки комплектующих, поэтому она применяется и в блоках питания. RGB-подсветка позволит органично вписать блок питания в вашу систему, подобрав нужный цвет. Над дорогими моделями работают дизайнеры, которым удается сделать из обычной металлической коробки красивое устройство, способное украсить любую сборку.

В продвинутых блоках питания давно используются микросхемы, отслеживающие параметры входных и выходных напряжений, температуры, энергопотребления и оборотов вентилятора. А на некоторых моделях разработчики предусмотрели вывод этих параметров по USB-интерфейсу и их считывание специальной программой, позволяющей следить за всеми параметрами блока питания.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Очень полезна данная функция оказалась для компьютерных энтузиастов, делающих обзоры комплектующих. С ее помощью можно точно вычислить, сколько потребляет процессор или видеокарта, отказавшись от примитивных ваттметров. На особо продвинутых моделях появились ЖК-дисплеи, отображающие информацию о работе устройства. Некоторые модели позволяют через программный интерфейс настраивать режим работы вентилятора, единой или разделенной шины питания с настройкой срабатывания защиты от перегрузки по току OCP.

На что влияют пульсации блока питания. Смотреть фото На что влияют пульсации блока питания. Смотреть картинку На что влияют пульсации блока питания. Картинка про На что влияют пульсации блока питания. Фото На что влияют пульсации блока питания

Как видите, различия между дорогими и дешевыми блоками питания не ограничиваются только мощностью, надежностью и стабильностью напряжений. Различается их эстетика, удобство пользования, шумовые характеристики, долговечность и срок гарантии. Конечно, у дешевых блоков питания есть своя ниша использования: собирая недорогую офисную «печатную машинку» со скромным энергопотреблением, стоит присмотреться именно к ним. Но собирая игровой ПК и рассчитывая, что он прослужит вам несколько лет, на блоке питания экономить точно не стоит.

Источник

Тестирование блоков питания: методика (страница 2)

Элементы системного блока потребляют энергию для своей работы, и этот процесс крайне непостоянен во времени. Изменение в выполняемой задаче, запрос ввода/вывода на периферийное устройство, изменение картинки на экране монитора – все это и много другое приводит к изменению условий распределения тока по питающим напряжениям БП. Все тесты, которые проводились ранее, ориентированы на «среднее» потребление, которое является весьма условным в работе компьютера. Основной характер нагрузки – импульсный, резкий наброс тока с последующим резким сбросом.

реклама

Возьмем процессор, характер его потребления зависит от выполняемых команд. Производительность современного процессора находится на уровне 3-20 млрд операций в секунду и смена характера потребления может произойти за доли наносекунды. Столь короткий интервал времени будет сглажен блокировочными конденсаторами, но их емкость не беспредельна и «длительный» характер смены типа нагрузки проявит себя через небольшой отрезок времени.

Современные технологии ориентированы на использование SMD компонентов небольшого размера, что ограничивает величину емкости сглаживающих конденсаторов. Причем переход с электролитических на «твердотельные» еще больше усугубил провал в цифрах – применение высокоэффективных конденсаторов снижает паразитное последовательное сопротивление (ESR), но никак не увеличивает их номинальную емкость. Эта устойчивая тенденция приводит к тому, что ток потребления из блока питания стал меняться более интенсивно с повышением скорости нарастания/спада тока. Это повышает требования к БП по скорости отработки воздействий и устойчивости цепи стабилизации.

Причем нельзя просто взять и повысить скорость отработки возмущений, и сохранить прежнюю устойчивость. Здесь действует принцип качелей – после повышения быстродействия обратной связи неизменно следует падение или качества стабилизации (петлевое усиление) или устойчивости (выбросы при обработке переходных процессов). Для «старых» нормативов качества можно было и не исследовать импульсные нагрузки, но современные устройства не могут обойтись без подобного испытания.

Одной из особенностей теста является значительное изменение характера потребления в пределах одной диаграммы. Увеличение условий нагрузки БП с 10% на 80% неизменно «разметает» уровни напряжений 12В, 5В и ухудшит удобство восприятия данных. Поэтому при формировании графиков они адаптируются к базовым величинам 12В, 5В и на диаграмме будет отсутствовать скачек уровней при переходе от 10% к 80%, но в действительности он имеется. Для изучения реакции «не нагруженной» и «сильно загруженной» системы хорошо бы видеть только реакцию на импульс, поэтому и используется автокоррекция среднего значения.

В «ГОСТ Р 50628» указаны условия динамических изменений электропитания (пункт 4 таблицы 1), остается лишь их выполнить. Для этого блок питания включается от эмулятора сети, устанавливается мощность нагрузки 75% и попеременно устанавливаются напряжения:

В каждом состоянии блок питания находится 200 мс, до и после теста БП длительно выдерживается при номинальном напряжении сети 220 вольт. Одновременно с изменением сети выполняется измерение выходных напряжений БП и тока сети.

Кроме фиксированных значений напряжения хотелось бы знать, как поведет себя блок питания при снижении напряжения сети ниже «разумного» порога в 187 вольт. Для этого строится еще один график с установкой ряда снижающихся напряжений питания БП с 242 до 145 вольт. По результатам строится диаграмма, аналогичная предыдущей. В обоих разновидностях теста интерес представляет изменение амплитуды/формы тока сети и мера стабильности выходных напряжений. Для блоков без APFC этот тест позволит оценить минимально-допустимое напряжение сети, а для БП с APFC оценить качество работы последнего.

Напрямую посмотреть устойчивость цепей APFC не представляется возможным, данный узел хорошо изолирован в блоке питания, но при наличии сбоев в функционировании это может как-то проявиться через нарушение монотонности тока потребления или изменении уровня помех в выходных напряжениях.

реклама

В «ГОСТ Р 50628» в том же пункте 4 таблицы 1, указан тест на провал напряжения сети. Фактически он означает, что блок питания должен сохранить нормальное функционирование при отсутствии одного периода сети.

Одна из особенностей данного испытания в том, что работа APFC и основного преобразователя претерпевает очень сильные колебания мощности и напряжения накопительного конденсатора, это может представить много «чудес» в качестве стабилизации выходных напряжений. Некоторые блоки питания с APFC слишком «доверяют» качеству стабилизации узла APFC и основной преобразователь имеет низкое быстродействие из-за заторможенной (неудачной) частотной коррекции. При выполнении теста напряжение на конденсаторе не может быть стабилизировано APFC из-за полного отсутствия сети и такие БП «тихо обрушат» выходные напряжения задолго до разряда конденсатора ниже порогового уровня.

Процесс испытаний заключается во включении ключа, замыкающего нужную цепь на землю (через резистор фиксированной величины) с записью снижения уровня выходных напряжений и статуса контрольного сигнала PSOK. Программа анализа будет пытаться вычислить время, которое оставался включенным силовой преобразователь БП, что будет отражаться в состоянии сигнала «PSON». На самом деле состояние этого управляющего сигнала всегда будет включено, ведь им управляет «южный мост» и он не собирался отключать БП. Это вносит некоторую сумятицу в представление результатов, но «создавать» еще один контрольный сигнал с похожим смыслом мне бы не хотелось.

реклама

Упрощенная структурная схема блока управления сетью:

Сеть подается на устройство защиты, после которого попадает на фильтрующий конденсатор С1 и синфазный дроссель TV1. Далее следует сдвоенный выключатель S1, S2 для оперативного подключения блока питания и подается на сам исследуемый блок питания. Функция генерации помех лежит на импульсном генераторе (ИГ), двух быстродействующих ключах S3 и S4, и ранее упоминавшемся синфазном дросселе. В нормальном состоянии ключи S1,2 замкнуты, а S3,4 разомкнуты.

реклама

Для получения дифференциальных помех следует сформировать импульс напряжения между двумя выводами питания («N» и «L») в момент перехода напряжения через «0». Схема управления отлавливает момент смены знака напряжения сети, последовательно размыкает ключи S2, S1 и замыкает S4. В результате, напряжение ИГ поступает непосредственно на исследуемый блок питания. После окончания импульса ключ S4 закрывается и последовательно включаются S1 и S2, что возвращает переключатель в нормальное состояние.

Синфазная помеха генерируется схожим образом, только размыкания ключей S1, S2 не требуется. Вместо ключа S4 используется ключ S3, в результате чего ИГ формирует импульсную помеху одновременно на обоих выводах питания относительно одноименных выводов сети. Выглядит такая схема весьма необычно, ведь в ней совершенно не участвует «заземление», и на это существует серьезная причина. Впрочем, это уже не вопросы «методики». Частотный спектр помехи много выше основной гармоники питающей сети (50 Гц) и, фактически, оба вывода питания 220 вольт являются заземлением.

В данном случае «заземление» рассматривается не как средство защиты, а как цепь соединения с «землей», а в этом контексте «N» и «L» ничем не отличаются от «заземления». Если сразу захочется спорить, то дойдите до вашего щитка и посмотрите, куда и как подключены сетевые провода. Тестирование опирается на «типичные» условия работы и какая-либо «экзотика» интереса не представляет. Впрочем, для данного тестового стенда важно лишь то, как разведена сеть в том месте, где будет подключен “конкретно этот” тестовый стенд.

Дежурный источник 5VSB

реклама

Напряжение 5VSB является самым проблемным. В нем слишком часто используется (гм) неподходящий конденсатор, который отмирает раньше всех элементов блока питания, чем снижает срок службы всего БП. В особо дешевых блоках питания применяют автогенераторную схему на одном силовом транзисторе. При высыхании копеечного конденсатора в узле управления этого транзистора цепь регулирования оказывается изолированной от схемы поддержания автогенерации, в результате чего выходное напряжение источника неограниченно повышается до уничтожения южного моста материнской платы.

Как следует из приведенных особенностей, для проверки качества дежурного источника следует измерить нагрузочную характеристику, КПД и качество отрабатывания импульсной нагрузки (для оценки емкости сглаживающего конденсатора). Нагрузочная характеристика и КПД измеряются до максимально возможной мощности, которую может обеспечить дежурный источник. Критерием окончания измерений является снижение выходного напряжения ниже 4.75 В.

реклама

При измерении характеристик блока питания требуется создать все условия работы, которые встречаются у потребителей данной продукции. Компьютерные системы совершенствуются, снижается минимальная величина тока нагрузки. Для борьбы с этим недостатком в не такие уж и далекие времена применялась пассивная нагрузка, здесь сразу вспоминается решение системы питания ранних компьютеров IBM с нагрузочным резистором в 50 Вт. Впрочем, с той эпохи прошло много времени и сейчас стараются экономить каждый ватт. Может это и хорошо для счетов за электричество, но самим блокам питания от этого становится только хуже.

Все тесты выполняются для «обычной» системы, по каналу 12В никогда не выставляется ток нагрузки менее 1 А. Это позволяет исследовать работу всех блоков питания, вне зависимости их совместимости с Haswell. А для этого проверки работы систем с данным семейством (надеюсь, AMD изготовит столь же экономичный процессор) выполняется это испытание. Как следует из описания проблем, тест должен проверять работоспособность блока питания при низких токах нагрузки. Основными условиями проверки являются два режима работы:

реклама

Временные соотношения и величины токов взяты не совсем с потолка, за основу использовался EPS пункт 6.7 Capacitive Loading. В нем нормируется величина максимальная емкость подключенных конденсаторов в нагрузке. Емкость в цепи нагрузки вызывает дополнительный ток заряда, который нагружает БП в момент появления напряжений. Для выполнения проверки п6.7 надо или подключать к тестовому стенду блок конденсаторов большой величины или эмулировать его эквивалентным броском тока.

реклама

Блоки питания могут иметь различную форму тока потребления по питающей сети, даже при одинаковой номинальной мощности. Для оценки меры неидеальности служит «коэффициент мощности» (Power Factor, «PF»), описывающий отношение активной мощности потребления к ее полной величине (с реактивной составляющей). Чем ближе PF к единице, тем меньше реактивной мощности циркулирует по проводке. Хотя эта составляющая и не учитывается счетчиками электроэнергии и вы ее не оплачиваете, но большая величина тока в проводке, из-за реактивной составляющей, приводит к повышенным потерям в ней с соответствующими негативными и финансовыми последствиями.

Поэтому в некоторых случаях требуется оценка качества БП и по данному критерию. Типичная область применения таких устройств – компьютерные «фермы» по расчетам различных задач. Для них характерна устойчивая и монотонная работа со средним уровнем нагрузки на БП. Состояния сниженного или очень высокого потребления встречаются крайне редко и не являются «типичными». Это позволяет производить измерения PF в одной точке нагрузочной характеристики БП. Кроме того, стандартизация «80+» приводит измерение PF только для 50%-ой нагрузки тестируемых блоков питания.

При выполнении исследования блока питания будет осуществляться аналогичная проверка – на БП устанавливается 50% нагрузка по методики, использованной на шаге измерения КПД, затем выполняется захват формы тока потребления из сети 220 вольт с одновременным измерением коэффициента мощности с помощью внутренних инструментальных средств эмулятора сети.

Требования к уровню шума постоянно ужесточаются, это касается и блоков питания.

Процесс измерения данной характеристики заключается постепенном и монотонном повышении мощности БП от состояния простоя до полной нагрузки (100%). Перед началом измерений блок питания выдерживается во включенном состоянии без нагрузки для его остывания после выполнения предыдущих испытаний. Время начального простоя и выполнения теста выбирается из условий стабилизации тепловых режимов для данных конструктивных исполнений БП.

В качестве оценки скоростного режима вентилятора измеряется скорость вращения его крыльчатки, для чего используется оптический датчик с последующим делением на количество лопастей вентилятора. Узел измерения разработан специально для данного стенда и не требует применения специальных маркеров на лопастях, что позволяет вносить минимальный вред в балансировку, скорость вращения и уровень шума.

В качестве выходных данных строится график оборотов вентилятора с отметками на мощности нагрузки БП:

Это примерно соответствует режимам:

1. Состояние IDLE, простой;
2. Легкая нагрузка, просмотр фильма;
3. Работа в ресурсоемких приложениях;
4. Сложные многопоточные приложения, игры.

Полная нагрузка «100%» является довольно синтетической и в реальной работе не встречается – потребление составных частей компьютера весьма непостоянно и длительное «балансирование» на предельном уровне нагрузке обязательно закончится какой-то неприятностью. Однако БП декларирует данную мощность, что позволяет производить замеры до этого уровня. Целесообразность измерения режимов работы системы охлаждения блока питания на мощностях выше номинальной скорее напоминает банальное вредительство, поэтому выше «100%» тестирование не производится.

В дальнейшем к измерению скорости вращения может быть добавлено специальное исследование шумовых характеристик блока питания. Сюда включается как оценка «абстрактного» уровня шума измерителем шума класса «Becool BC-8922», так и исследование уровня шума и помех специальными микрофонами с последующей цифровой обработкой полученных данных. Это позволит не только оценить абстрактную (и никому не нужную) величину шума, но и получить качественный анализ меры заметности звуков (и «писков») из испытуемого блока питания.

Для выполнения этих работ требуется изготовить полностью пассивный нагрузочный стенд, который по своим свойствам полностью дублирует основное оборудование. Способность блоков питания издавать «посторонние» звуки только в переходных режимах или при каких-то особых условиях нагрузки обязывает выполнить этот пассивный стенд полностью управляемым, с достаточной точностью характеристик, что увеличивает сложность и время реализации и не позволяет использовать данное оборудование сразу на начало работ.

Тест будет расширен по мере возможностей.

Измерение уровня пульсаций

Однако в том же пункте есть и полезная информация, которую я очень хочу процитировать:

This is measured over a bandwidth of 0 Hz to 20 MHz at the power supply output connectors.

Для компьютерного блока питания характерно время изменения напряжения в районе 30 нс на сетевой стороне и 30..5 нс на выходной. Это означает основную частоту колебаний 10 (60) МГц. Но форма сигнала переключения вовсе не синусоидальная, в ней присутствует множество гармоник. Из-за паразитной емкости между элементами эти помехи попадают на выход и являются уже «пульсациями». Чем выше полоса пропускания измерительного прибора (обычно осциллографа), тем больше гармоник он захватит.

Думаю, уже и так понятно, что помехи блока питания, наводимые им в сеть, распространяются самым причудливым способом и так искажают измеряемый сигнал, что смысл в его изучении пропадает полностью. Для снижения влияния помех в сети и затекания их в «заземление» применяют перевод осциллографов на батарейное питание, но приобретать новый осциллограф только для измерения пульсаций будет несколько накладно.

Согласующее устройство пока не изготовлено, поэтому измерение уровня пульсаций будет добавлено позже.

Работа БП с бесперебойными источниками

Разговор о времени переключения вызван тем фактом, что блоки питания крайне негативно относятся к кратковременным сильным провалам и отключениям сети. И чем дольше была «пауза», тем больше ток потребления после него. Бесперебойный источник переключит источник питания с «неисправной» сети на собственный преобразователь, вот только последующий «дикий» ток «раздавит» только что включившийся преобразователь и все выключится.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *