Статья добавлена: 16.01.2018
Категория: Статьи по блокам питания
Применение DrMOS-микросхем.
Технология DrMOS была разработана компанией Intel и буквально означает Driver + MOSFETs, т. е. используется одна микросхема, объединяющая и силовые транзисторы, и драйвер. Естественно, что при этом также применяются отдельные дроссели и конденсаторы, а для управления всеми фазами служит многоканальный PWM-контроллер.
DrMOS-микросхемы Renesas R2J20602 используются, например, на платах MSI для процессоров семейства Intel Core i7. DrMOS-микросхема Renesas R2J20602 (см. рис. 1) поддерживает частоту переключения MOSFET-транзисторов до 2 МГц и отличается очень высоким КПД. При входном напряжении 12 В, выходном 1,3 В и частоте переключения 1 МГц ее КПД составляет 89%. Ограничение по току - 40 А. При шестифазной схеме питания процессора обеспечивается как минимум двукратный запас по току для DrMOS-микросхемы. При реальном значении тока в 25 А энергопотребление (выделяющееся в виде тепла) самой микросхемы DrMOS составляет всего 4,4 Вт. Также становится очевидным, что при использовании DrMOS-микросхем Renesas R2J20602 нет необходимости применять более шести фаз в регуляторах напряжения питания процессора. Функциональная схема DrMOS-микросхемы R2J20602NP приведена на рис. 2. Типовая схема использования DrMOS-микросхем R2J20602NP (4 канала) показана на рис. 3.
Статья добавлена: 21.12.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Cигнал PSI (Power Status Indicator) процессора.
Сигнал PSI позволяет повысить эффективность регулятора напряжения питания процессора и улучшить тем самым энергоэкономичность компьютеров. Регулировка подачи питания на процессор производится по сигналу PSI (Power Status Indicator) процессора, который генерируется, когда процессор находится в режиме Deeper Sleep. Сигнал о величине тока поступает на процессор, а тот, в свою очередь, определяет, в каком состоянии находится – в стандартном или с низкой нагрузкой. В случае низкой нагрузки сигнал PSI# поступает обратно на ШИМ-контроллер, который может отключить часть фаз за ненадобностью и тем самым снизить энергопотребление всей схемы питания.
Пример использования PSI в 6-фазном PWM-контроллере Intersil ISL6336A. PWM-контроллер Intersil ISL6336A может динамически отслеживать текущую загрузку процессора (ток, потребляемый процессором) и в зависимости от этого активировать необходимое число фаз питания (PWM-каналов). Например, когда процессор загружен несильно, а значит, потребляемый им ток невелик, вполне можно обойтись и одной фазой питания, а потребность в шести фазах возникает только при сильной загрузке процессора, когда потребляемый им ток достигает максимального значения. Динамическое переключение числа фаз питания в регуляторе напряжения производится с целью оптимизации его КПД или энергоэффективности. Дело в том, что любой регулятор напряжения сам потребляет часть преобразуемой им электроэнергии, которая выделяется в виде тепла.
Функциональная блок-схема 6-фазного PWM-контроллера Intersil ISL6336A приведена на рис. 1, а типовая схема использования 6-фазного PWM-контроллера Intersil ISL6336A показана на рис. 2.
Статья добавлена: 20.12.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Источник дежурного питания (пример).
Источник дежурного питания предназначен для создания начального напряжения питания при запуске ШИМ-контроллера и формирования напряжения питания +5VSB для системной платы, когда компьютер находится в «спящем» режиме и питания первичной обмотки согласующего трансформатора. Этот источник состоит из однотактного преобразователя, подключенного к выпрямителю первичной сети, и стабилизатора вторичного напряжения.
Статья добавлена: 19.12.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Характеристики аккумуляторных батарей.
У любой аккумуляторной батареи есть несколько характеризующих ее важных характеристик.
Внутреннее сопротивление. Внутреннее сопротивление измеряется в миллиомах (мОм). Чем меньше внутреннее сопротивление батареи, тем лучше ее нагрузочные характеристики. При работе с офисными приложениями ноутбук потребляет относительно небольшие токи, но во время интенсивной игры, использующей сложные преобразования 3D-графики потребляемый ток возрастает многократно. В «критических» случаях батареи с различной химией ведут себя неодинаково. Наименьшим внутренним сопротивлением обладают батареи на основе лития, а никель-металлогидридные имеют значительно большее сопротивление. Поэтому (при одинаковой емкости батарей), в случае высоких потребляемых токов (например, при интенсивной вычислительной нагрузке на процессор и видеоподсистему ноутбука) у никель-металлогидридных батарей напряжение упадет до критического уровня быстрее, чем у литиевых батарей. А многие обычные пользователи уверены, что раз емкость батарей с разной химией одинакова, то и время работы ноутбука от каждой из них будет сопоставимо, но это далеко не так. Внутреннее сопротивление аккумулятора, измеряемое в миллиомах (мОм, mOm), - это хранитель аккумулятора и в значительной степени определяет длительность его работы. При более низком внутреннем сопротивлении, аккумулятор может отдать в нагрузку больший пиковый ток, а значит и большую пиковую мощность. Высокое значение сопротивления делает аккумулятор «мягким» и приводит к резкому уменьшению напряжения при резком увеличении тока нагрузки. С другой стороны, хороший аккумулятор с низким внутренним сопротивлением отдает почти всю свою энергию в нагрузку. Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от емкости элемента и числа элементов в аккумуляторе, соединенных последовательно.
Плотность энергии (Energy Density) заряженной батареи. Другая не менее важная характеристика аккумуляторных батарей это плотность энергии заряженной батареи, которая измеряется в Вт*час/килограмм массы батареи. Наибольшую плотность энергии имеют литий-полимерные батареи (150–200 Вт*час/кг), им немного уступают литий-ионные батареи (100–150 Вт*час/кг), а никель-металл-гидридные батареи едва обеспечивают плотность энергии 60–80 Вт*час/кг. Поэтому, наименьшими размерами и весом при одинаковой емкости обладают литий-полимерные и литий-ионные батареи, а никель-металлогидридные имеют несколько большие размеры.
Статья добавлена: 15.12.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Особенности блоков питания принтеров.
Источник питания принтера Canon LBP-1120 имеет классический вариант построения с применением в качестве управляющей микросхемы специального ШИМ-контроллера. Стоит отметить, что источники на базе этой микросхемы очень часто встречаются и в других лазерных принтерах и МФУ, например от фирмы HP. Конструктивно блок питания принтера расположен на плате управления принтером. На этой же плате расположены высоковольтные источники питания для роликов первичного заряда, проявки и переноса см. рис. 1. Структурная схема блока питания представлена на рис. 2.
Блок питания принтера формирует стабилизированные напряжения +24В используемое для питания двигателей, источников высоких напряжений, соленоидов, реле, вентилятора и т.п.; а также +5В и +3.3.В, необходимое для питания микросхем контроллера и форматера, памяти, светодиодов оптопар, датчиков, лазера, интерфейсных цепей и т.д.
Статья добавлена: 07.12.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Способы борьбы с проблемами электропитания компьютерных систем.
Проблемы с электропитанием можно подразделить на две основные группы: проблемы, ведущие к повреждениям оборудования, и проблемы, вызывающие повреждение данных или приводящие к некорректной работе. Любое напряжение выше 230 В является повышенным, любое напряжение ниже 205 В - пониженным. Повышенное напряжение может привести к выходу из строя источников питания компьютеров и другого оборудования. Электромоторы перегреваются при пониженном напряжении. Для микрокомпьютеров обычно используют источники питания с автонастройкой, которые, к счастью, устойчивы к пониженному напряжению.
Аномалия в электропитании, которая особенно опасна для компьютеров и электроники вообще - это импульс, известный также как кратковременное повышение, выброс или колебание напряжения.
Импульс - это очень короткое повышение напряжения, причиной которого может служить удар молнии в силовую линию, включение определенного типа силовых устройств либо управление двигателем переменной скорости. Типичный импульс, величина которого может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт, вызывает серьезное нарушение в работе сети переменного тока, но только на несколько микросекунд.
Отключение энергии - проблема, требующая наиболее пристального внимания. Не заметить полную потерю питания действительно довольно сложно. Кратковременное отключение энергии - длящееся лишь от полупериода до пары периодов волны - часто называют выпадением питания.
Радиочастотная интерференция ведет к возникновению электрошума, который накладывается на предполагаемо чистую, синусоидальную волну при частоте 50 Гц. И если этому шуму удастся пройти через блок питания в питающую шину компьютера, компьютер может ошибочно интерпретировать его как данные.
Когда отдельный компьютер или сеть компьютеров заземляют в нескольких точках, образуются нежелательные контуры заземления.
Статья добавлена: 23.12.2020
Категория: Статьи по блокам питания
Методики проверки исправности полевых (MOSFET) транзисторов.
Полевые транзисторы (ПТ), благодаря ряду уникальных параметров, в том числе высокому входному сопротивлению, находят широкое применение в блоках питания ПК, мониторов, видеомагнитофонов и другой радиоэлектронной аппаратуры. В качестве электронного ключа импульсных преобразователей напряжения питания компонентов материнских плат всегда используется пара полевых n-канальных МОП-транзисторов (MOSFET-транзисторов).
Обозначение этого типа транзисторов показано на рис. 1 (для сокращения числа внешних компонентов в транзистор может быть встроен мощный высокочастотный демпферный диод). MOSFET - это аббревиатура от английского словосочетания Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor (Металл- Оксидные Полупроводниковые Полевые Транзисторы). Данный класс транзисторов отличается, прежде всего, минимальной мощностью управления при значительной выходной мощности (сотни ватт). В открытом состоянии ПТ имеют чрезвычайно малые значения сопротивления (десятые доли Ома при выходном токе в десятки ампер), а следовательно, минимальную мощность, выделяющуюся на транзисторе в виде тепла.
Статья добавлена: 23.11.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Неисправности блоков питания.
О неисправности блока питания можно судить по многим косвенным признакам. Например, сообщения об ошибках четности часто свидетельствуют о неполадках в блоке питания. Это может показаться странным, поскольку подобные сообщения должны появляться при неисправностях в ОЗУ. Однако связь в данном случае очевидна: микросхемы памяти получают напряжение от блока питания, и, если это напряжение не соответствует определенным требованиям, происходят сбои в модулях памяти. Конечно, нужен определенный опыт, чтобы правильно определить, когда причина этих сбоев состоит в неправильном функционировании самих микросхем памяти, а когда скрыта в блоке питания. При неисправности блока питания могут возникнуть следующие проблемы:
- зависания и ошибки при включении компьютера;
- cпонтанная перезагрузка или периодические зависания во время обычной работы;
- хаотичные ошибки четности или другие ошибки памяти;
- одновременная остановка жесткого диска и вентилятора (отсутствует напряжение +12 В);
- перегрев компьютера из-за выхода из строя вентилятора;
- перезапуск компьютера из-за малейшего снижения напряжения в сети;
- удары электрическим током во время прикосновения к корпусу компьютера или к разъемам;
- небольшие статические разряды, нарушающие работу системы.
К сожалению, практически любые сбои в работе компьютера могут быть вызваны неисправностью именно блока питания, но конечно, есть и более конкретные признаки, указывающие на неисправность блока питания:
- компьютер вообще не работает (не работает вентилятор, на дисплее нет курсора);
- появился дым;
- на распределительном щитке сгорел сетевой предохранитель.
Статья добавлена: 17.11.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Сглаживающие LC-фильтры: индуктивности (дроссели), и емкости.
Импульсный понижающий преобразователь напряжения питания содержит в своей основе PWM-контроллер (ШИМ-контроллер), электронный ключ, который управляется PWM-контроллером и периодически подключает и отключает нагрузку к линии входного напряжения, а также индуктивно-емкостной LC-фильтр для сглаживания пульсаций выходного напряжения.
Статья добавлена: 01.11.2017
Категория: Статьи по блокам питания
PSI# - процессорный сигнал индикатора статуса питания.
В основу новой схемотехники модулей питания процессора положен принцип динамического выбора числа активных фаз в зависимости от потребностей процессора. Задача измерения тока, потребляемого процессором, возложена на ШИМ-контроллер (или на внешнюю схему – по желанию разработчиков). Регулировка подачи питания на процессор производится по сигналу PSI (Power Status Indicator) процессора, который генерируется, когда процессор находится в режиме Deeper Sleep. Сигнал о величине тока поступает на процессор, а тот в свою очередь определяет, в каком состоянии находится – в стандартном или с низкой нагрузкой. В случае низкой нагрузки сигнал PSI # поступает обратно на ШИМ-контроллер, который может отключить часть фаз за ненадобностью и тем самым снизить энергопотребление всей схемы питания. Сигнал PSI позволяет повысить эффективность регулятора напряжения питания процессора и улучшить тем самым энергоэкономичность компьютеров.
PSI# - процессорный сигнал индикатора статуса питания. Этот сигнал устанавливается, когда текущее максимально допустимое потребление ядра процессора меньше 20А. Установка этого сигнала индицирует, что контроллер VR не требует в данный момент значения ICC более, чем 20 А, и VR-контроллер может использовать эту информацию, чтобы передать ее в более эффективные рабочие (оперативные) точки. Этот сигнал будет сброшен менее чем через 3,3 мкс до того, как текущее потребление превысит 20 А. Минимальное время установки и сброса сигнала – 1 BCLK.
Индикатор состояния мощности (сигнал PSI) используется для повышения экономичности работы VRM-модуля при малой загрузке. Разработчики всегда ищут компромисс между числом фаз (транзисторных каскадов) и стоимостью реализации. В основу новой схемотехники модулей питания процессора положен принцип динамического выбора числа активных фаз в зависимости от потребностей процессора. Задача измерения тока, потребляемого процессором, возложена на ШИМ-контроллер (или на внешнюю схему – по желанию разработчиков).
Статья добавлена: 30.10.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Неисправности блока питания ПК.
Блок питания не только вырабатывает необходимое для работы узлов компьютера напряжение, но и приостанавливает функционирование системы до тех пор, пока величина этого напряжения не достигнет значения, достаточного для нормальной работы (блок питания не позволит компьютеру работать при "нештатном" уровне напряжения питания).
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 ваш компьютер не подает признаков жизни при включении, но вентиляторы и двигатели накопителей работают, то, возможно, отсутствует сигнал Power_Good.
О неисправности блока питания можно судить по многим признакам.
Статья добавлена: 26.05.2020
Категория: Статьи по блокам питания
DIGI+ - это цифровая система питания компонентов ПК.
Цифровой модуль VRM в системе питания ASUS DIGI+ представляет собой программируемый микропроцессор, который полностью соответствует требованиям спецификации Intel VRD12 и обеспечивает качество электропитания, недостижимое для аналоговых решений. Цифровая система питания, работающая по схеме 12+2, интеллектуально регулирует уровень ШИМ-сигнала и частоту модуляции, обеспечивая удвоенную точность настройки. В отличие от предыдущих версий спецификаций VRD, Intel VRD12 предусматривается использование цифровых сигналов (SVID) в схеме управления питанием процессора. ASUS DIGI+ работает как цифровой контроллер, обрабатывающий запросы на питание (SVID) от центрального процессора обеспечивая высокое быстродействие схемы управления параметрами питания. За счет отсутствия цифро-аналогового преобразования эта схема работает быстрее, чем предыдущие решения.
Материнские платы ASUS получили в свой арсенал новую современную технологию:
DIP - Dual Intelligent Processors, что в буквальном переводе означает «двойные интеллектуальные процессоры».
Действительно, DIP состоит из двух компонентов:
1. TPU - TurboV Processing Unit - разгонный микропроцессор.
2. EPU - Energy Processing Unit - энергосберегающий микропроцессор.
Версия сайта для слабовидящих
