Опубліковано 23 березня 2017 р. • 15:00

чому

Багато разів ми розповідали вам про джерела живлення як серце комп'ютера, і важливість цього буття хорошої якості. Але чи задумувались ви коли-небудь як саме працює блок живлення з комп’ютера? Y,Чому це так важливо що він добре виконує свою роботу? У цій статті ми будемо детально пояснювати вам це (Примітка: технічна та об’ємна стаття, розроблена для тих, хто любить мене, цікавить, що їм подобається знати про внутрішню роботу речей).

Перш за все, я повинен сказати, що я спробую керувати цією статтею словниковим запасом та термінами, які всі розуміють, і хоча це може бути просто для людини, яка вивчала електроніку, для когось, хто не може бути надто технічним. Я намагатимусь говорити в тоні балансу між технічним та зрозумілим, але майте на увазі, що наприкінці дня ми говоримо про електроніку, і тому необхідно неминуче вводити технічні умови цього питання. Тим не менше, підемо.

Як працюють блоки живлення

Найважливішою функцією джерела живлення ПК є перетворення змінного струму (змінного струму) у постійний струм (постійного струму). Старі джерела перетворювали змінний струм у кілька напруг постійного струму (+ 12 В, + 5 В, + 3,3 В) одночасно. Навпаки, сучасні джерела перетворюють весь змінний струм на + 12 В постійного струму, а після перетворення інші перетворювачі постійного струму постійного струму відповідають за перетворення вихідної напруги + 12 В в + 5 В і + 3,3 В, все, що потрібно нашому обладнанню. Ця остання техніка є більш ефективною, оскільки напруги, які використовуються найменше (+ 5 В і + 3,3 В), не перетворюються, якщо вони не потрібні, а насправді перетворення з постійного в постійний струм набагато ефективніше, ніж із змінного в постійний, оскільки вимагає менше електронних компонентів, а також менший розмір.

Пояснено це, як тільки у нас напруга (пам’ятайте, що напруга - це електрична напруга, тоді як сила струму - це інтенсивність, не плутайте терміни), перетворена на постійний струм, вона фільтрується через індуктори та конденсатори. Тут вступають у дію два параметри: регулювання напруги для забезпечення його стабільності та електричний шум, оскільки чим більше шуму, тим більше пошкоджень утворюється в компонентах внаслідок нагрівання. Пояснимо це.

Електричний шум та його витік

Блоки живлення ПК використовують технологію комутації для перетворення змінного струму в постійний. Поки випрямляч увімкнено або вимкнено, імпульси постійного струму генеруються зі швидкістю, встановленою входом змінного струму, який у випадку Іспанії становить 50 Гц (будьте обережні, оскільки це залежить від країни, наприклад, у Мексиці це 60 Гц). Це називається шумом.

Спочатку напруга проходить через індуктор (або дросель), який згладжує форму електричної хвилі і зменшує частоту шуму. Тоді в дію вступають конденсатори, які, як ви знаєте, необхідні для живлення. Конденсатори зберігають електричну оболонку і здатні її "скинути" без шуму, про який ми говорили. Це можна зробити через те, що якщо напруга, що надходить на конденсатор, підвищує або знижує частоту перемикання, заряд на конденсаторі піднімається вгору або вниз, але значно повільніше, ніж частота перемикання, спричиняючи шум, що розсіюється в тепловій формі, і напруга виходить чистим.

Звичайно, хоча цим ми і усунули шум, створюються хвилі (Пульсації), або іншими словами, невеликі піки та долини вихідної напруги постійного струму. Тут вступають у дію великі конденсатори або кілька конденсаторів послідовно, оскільки чим повільніше відбувається зміна між найнижчою та найвищою напругою, тим стабільнішим буде вихід, а ефект пульсації значно зменшиться. Тепер ви повинні бути обережними при розробці джерела живлення в цьому відношенні, оскільки якщо ви використовуєте занадто багато конденсаторів або занадто великі конденсатори (або індуктори), ми зменшимо ефективність джерела живлення. Кожна з частин електричного кола має невеликі втрати енергії у вигляді тепла, а у випадку конденсаторів тепло, яке вони розсіюють, є саме шумом, але зрештою це втрачає потужність. На цьому етапі потрібно знайти баланс.

На наступному знімку осцилографа ви можете побачити вимірювання пульсацій в блоці живлення, який не має належної фільтрації вхідного сигналу.

Коли джерело живлення має хороший мережевий фільтр, він повинен виглядати так на осцилографі:

Регулювання напруги, важливий фактор

Ми звернемось до другого фактора, про який ми говорили на початку, регулювання напруги. Загалом, це в основному те, наскільки добре чи погано блок живлення реагує на зміни навантаження (споживання). Скажімо, джерело живлення дає нам + 12 В постійного струму з інтенсивністю 2 А, і раптом ми запускаємо гру, і навантаження піднімається до 10 ампер, або навіть 15 ампер. Тут починає діяти закон Ома, який, безсумнівно, багато хто з вас вивчав фізику чи навіть математику в школі.

Відповідно до цього, чим більше зростає сила струму, тим більше зростає опір, і чим більше зростає опір, тим більше зростає напруга одночасно (опір є єдиним значенням, яке залишається незмінним). Якісне джерело живлення повинно мати змогу компенсувати все це, як правило, за допомогою внутрішнього моніторингу, що виконується компонентом, який називається «контрольна мікросхема», який здатний повідомити контролеру ШІМ (модуляція широти імпульсу), що випрямляч повинен перейти. на різній частоті, щоб відповідно регулювати вихідну напругу. Найсучасніші джерела живлення є цифровими, і цей процес здійснюється за допомогою цифрового моніторингу, що робить цю компенсацію набагато швидшою.

Якщо це регулювання напруги не робиться швидко, внутрішні компоненти зазнають сильного зносу у вигляді тепла (втраченої енергії), що також призводить до зниження ефективності.

Хоча в усі часи ми говорили про три значення напруги постійного струму (+ 12 В, + 5 В і + 3,3 В), насправді комп’ютеру потрібно набагато більше різних значень, щоб мати можливість працювати. Не рухаючись далі, оперативна пам'ять DDR4 працює на напрузі 1,20-1,35 В, не кажучи вже про різні можливі значення, при яких працює процесор або відеокарта. Це регулятор напруги, відповідальний за подання вартості, необхідної для кожного компонента, і в будь-який час; наприклад, у випадку з оперативною пам'яттю регулятор перетворює значення + 3,3 В у потрібне вам 1,35 В.

Чому хороше джерело живлення є важливим

Якщо ви цього не зробили, ми прямо вам скажемо: хороший джерело живлення, здатний забезпечувати стабільну потужність і позбавлений шуму, не тільки змусить нас витрачати менше грошей на електроенергію (що дуже дорого), але також допоможе всі наші компоненти (материнська плата, процесор, пам’ять оперативної пам'яті, відеокарта, жорсткі диски ... все підключено до джерела живлення, і тому ми завжди говоримо, що це серце ПК) мають довшу тривалість життя, оскільки вони нагріваються менше і працюйте ефективніше.

Якщо до цього додати, що блок живлення є тим, який містить усі необхідні засоби захисту (над і під напругою, над і під струмом, коротке замикання тощо), ми щиро сподіваємось, що наступного разу вам доведеться купувати блок живлення для вашого ПК не економте і йдіть на якісний.