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.
Статья добавлена: 15.09.2017
Категория: Статьи по блокам питания
DrMOS-микросхемы.
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 на новых платах MSI для процессоров семейства Intel Core i7 (рис. 27). Например, на плате MSI Eclipse Plus используется 6-фазный регулятор напряжения питания процессора на базе 6-канального PWM-контроллера Intersil ISL6336A и DrMOS-микросхем Renesas R2J20602.
Статья добавлена: 06.09.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Для повышения надёжности питания нагрузки применяют последовательное и параллельное резервирование ИБП (рис. 1), и три основные категории систем гарантированного электропитания: распределенная, централизованная, комбинированная.
Последовательное резервирование.
Техническое решение, направленное на повышение надежности системы питания нагрузки путем последовательного (каскадного) соединения нескольких ИБП, один из которых является основным, а другие - резервными (см. рис. 1). Для соединения по такой схеме каждый ИБП должен иметь отдельный вход цепи Bypass. В то время, как основной ИБП питает нагрузку, резервные источники работают в холостом режиме, потребляя минимальную мощность. При обнаружении признаков неисправности внутренних узлов основной ИБП переключается в режим Bypass, и всю нагрузку берет на себя следующий по схеме резервный источник. ИБП, соединенные по схеме с последовательным резервированием, могут иметь собственные аккумуляторы или подключаться к единому для всех комплекту батарей для увеличения времени работы системы в автономном режиме. Резервирование, сделанное по такой схеме, сейчас применяется редко.
Параллельное резервирование, наращивание мощности системы.
Техническое решение, направленное либо на повышение надежности (аппаратное резервирование), либо на увеличение общей выходной мощности системы (масштабирование). Оно предусматривает параллельное соединение нескольких одноранговых ИБП с объединением их входов и выходов (рис. 2). Работоспособность такой системы обеспечивается специальной схемой синхронизации фаз выходного напряжения. В случае аппаратного резервирования при исправности всех соединенных параллельно ИБП нагрузка равномерно распределяется между ними, а в случае выхода из строя одного из источников - перераспределяется между исправными. В схеме с параллельным резервированием допускается применение как отдельных аккумуляторов для каждого ИБП, так и общего комплекта батарей.
Статья добавлена: 26.02.2020
Категория: Статьи по блокам питания
Проверка работоспособности шим-контроллера.
Шим-контроллер считают «сердцем» источников питания, но предварительно нужно проверить и другие компоненты блока питания выполнив стандартную последовательность действий по ремонту блока питания (БП):
1) В выключен¬ном состоянии источник внимательно осмотреть (особое внимание обратить на состояние всех электролитических конденсаторов - они не должны быть вздуты).
2) Проверить исправность предохранителя и элементов входного фильтра БП.
3) Прозвонить на короткое замыкание или обрыв диоды выпрямительного моста (эту операцию, как и многие другие, можно выполнить, не выпаивая диоды из платы). При этом в остальных случаях надо быть уверенным, что проверяемая цепь не шунтируется обмотками трансформатора или резистором (в подозрительных случаях, элемент схемы необходимо выпаивать и проверять отдельно).
4) Проверить исправность выходных цепей: электролитических конденсаторов низкочастотных фильтров, выпрямительных диодов и диодных сборок.
5) Проверить силовые транзисторы высокочастотного преобразователя и транзисторов каскада управления. Обязательно проверить возвратные диоды, включенные параллельно электродам коллектор-эмиттер силовых транзисторов.
Эти действия, дают положительный результат в обнаружении только следствия неработоспособности всего блока, но причина неисправности в большинстве случаев находится гораздо глубже. Например, неисправность силовых транзисторов может быть следствием: неисправности цепей схемы защиты и контроля, нарушения цепи обратной связи, неисправности ШИМ-преобразователя, выхода из строя демпфирующих RC-цепочек или, межвитковый пробой в силовом трансформаторе. Поэтому, если удается найти неисправный элемент, то желательно пройти все этапы проверок, перечисленные выше (т. к. предохранитель сам по себе никогда не сгорает, а пробитый диод в выходном выпрямителе становится причиной «смерти» ещё и силовых транзисторов высокочастотного преобразователя).
В качестве шим-контроллера («сердца» источников питания) долгое время использовали микросхему TL494, а затем и ее аналоги (MB3759, KA7500B … KA3511, SG6105 и др.). Проверку работоспособности такой микросхемы, например, TL494 (рис. 1) можно произвести, не включая блок питания.
Статья добавлена: 11.07.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Термины применяемые в технической документации по АКБ.
Аккумулятор (элемент) (cell, secondary cell) - совокупность электродов и электролита, образующая основу устройства аккумуляторной батареи.
Аккумуляторная батарея (secondary battery) - два или более аккумуляторов (элементов), соединенных между собой и используемых в качестве источника электрической энергии.
Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея (lead acid battery) - аккумуляторная батарея, в которой электроды изготовлены главным образом из свинца, а электролит представляет собой раствор серной кислоты.
Заряд батареи (charge of a battery) - операция, в процессе которой батарея получает от внешней цепи электрическую энергию, которая преобразуется в химическую.
Разряд батареи (discharge of a battery) - операция, в процессе которой батарея отдает ток во внешнюю цепь в результате превращения химической энергии в электрическую.
Открытый аккумулятор (vented cell) - аккумулятор, имеющий крышку с отверстием, через которое могут удаляться газообразные продукты. Отверстие может быть снабжено системой вентиляции.
Закрытый аккумулятор (valve-regulated sealed cell) - аккумулятор, который закрыт в обычных условиях, но имеет устройство, позволяющее выделяться газу, когда внутреннее давление превышает установленное значение. Обычно дополнительная заливка электролита в такой аккумулятор невозможна.
Сухозаряженная батарея (dry charged battery) - аккумуляторная батарея, хранящаяся без электролита, пластины (электроды) которой находятся в сухом заряженном состоянии.
Статья добавлена: 14.01.2022
Категория: Статьи по блокам питания
MOSFET-драйверы ADP3121 и ADP3418.
Каждый из каналов источника питания процессора (рис. 1) представляет собой полумост, управляемый драйвером ADP3418. В полумостовой схеме, в отличие от классической схемы с ключом и нулевым диодом, падение напряжения на канале МДП-транзистора значительно меньше, чем на переходе нулевого диода. На транзисторе рассеивается меньшая мощность, чем на диоде, но усложняется управление ключами преобразователя, так как могут появиться сквозные токи. Все эти проблемы отпадают при использовании интегрального драйвера управления полумостом.
Сигналы управления каналами с вы¬ходов PWM ШИМ-контроллера подаются на входы IN драйверов ADP3418. Высокий уровень этого сигнала с выходов PWM соответствует открытому верхнему транзистору полумоста, а низкий - открытому нижнему. Число рабочих каналов определяется ШИМ-контроллером в момент запуска сканированием выходов PWM (например, ШИМ-контроллер ADP3163, если у него заземлен вывод PWM4, то контроллер работает в 3-канальном режиме, а если же заземлены оба вывода PWM3 и PWM4, то в 2-канальном режиме и т. д.).
Статья добавлена: 05.07.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Управление питанием. Механизм PCI Express-PM.
В данной статье описаны функции и протоколы управления питанием PCI Express так называемого механизма PCI Express-PM. PCI Express-PM предоставляет следующие сервисы:
- механизм для идентификации функциональных возможностей управления питанием данной функции;
- способность переводить функцию в определенное состояние энергопотребления;
- сообщение текущего состояния энергопотребления функции;
- возможность пробуждения системы по определенному событию.
PCI Express-PM совместим со спецификациями "PCI Bus Power Management Interface" версии 1.1 (PCI-PM) и "Advanced Configuration and Power Interface" версии 2.0 (ACPI). В данном разделе также определены функциональные возможности собственного механизма управления питанием PCI Express. Он предоставляет дополнительные возможности управления питанием по сравнению со спецификацией "PCI Power Management Interface".
PCI Express-PM определяет состояния, в которые может переходить физический канал PCI Express в ответ на программно-управляемые переходы в D-состояния или при активизации механизма Active State Link PM. Состояния каналов PCI Express "не видны" напрямую для существующего ПО драйвера шины, но информация может быть получена из состояния управления питанием компонентов, размещенных на этих каналах. Определены состояния канала L0, L0s, L1, L2 и L3. Уменьшение потребления питания направлено при переходе от со¬стояния L0 к L3.
Компоненты PCI Express могут пробуждать систему из любого поддерживаемого состояния энергопотребления через запрос события управления питанием (РМЕ - Power Management Event). Системы PCI Express могут обеспечивать дополнительный источник питания (Vaux), необходимый для операций РМЕ из состояния системы "откл.". В этом отношении механизм PCI Express-PM более расширен по сравнению с его прототипом PCI-PM, это выражается в поддержке PCI Express "сообщений" РМЕ, включающие географическое размещение (Requestor ID) внутри иерархии запрашивающего агента. Данные сообщения РМЕ являются внутриполосными пакетами TLP, направленными из запрашивающего устройства в корневой комплекс.
Другое отличие механизма PCI Express-PM от РМЕ состоит в его разделении двух следующих событий, связанных с РМЕ:
- пробуждение иерархии ввода-вывода (т. е. запуск синхронизирующих и основных шин питания, соединенных с компонентами PCI Express);
- посылка сообщения РМЕ (вектора) корневому комплексу.
Статья добавлена: 01.04.2019
Категория: Статьи по блокам питания
В принтерах применяются импульсные блоки питания, преобразующие переменное напряжение сети в несколько выходных шин питания постоянного тока для различных компонентов принтера см. рис. 1.
Блоки питания располагаются внутри принтера на отдельной плате или на плате источников питания вместе с высоковольтными источниками питания для системы создания изображения (узла первичного заряда, узла проявки, узла переноса и т.д.). Силовая часть блока питания чаще других представлена импульсным обратноходовым преобразователем напряжения с управляющей микросхемой или без нее. Регулировка и стабилизация выходных напряжений источника осуществляется методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и осуществляется, как правило, специализированной микросхемой ШИМ-контроллером на основе сигнала обратной связи. Так как микросхема ШИМ – контроллер включена в первичную цепь блока питания, обратная связь снимаемая с одной или нескольких выходных шин питания подается на микросхему через гальваническую развязку - оптопару.
Цепи защиты блока питания от перенапряжения на выходе и повышенного токопотребления или короткого замыкания также реализованы через блокировку работы управляющей микросхемы ШИМ – контроллера. Сигнал блокировки со вторичных цепей блока питания на управляющую микросхему подается также через оптопару.
На входе любого импульсного источника питания, имеется цепь входных фильтров, призванная обеспечить защиту от разных проблем первичной сети. Наиболее важными элементами этой части блока питания, которые подлежат проверке на этапе выявления неисправности можно отнести входной предохранитель и варистор. Эти два элемента обеспечивают защиту от короткого замыкания в первичной цепи источника питания и в цепи нагревательного элемента печки , а также и защиту от превышения входного напряжения блока питания. Практически все входные цепи блока питания принтера имеют защиту диодного моста от токового импульса при включении принтера, она обеспечивается терморезистором.
Количество выходных шин питания колеблется от одной до трех и все они формируются классическим способом – выпрямлением ЭДС со вторичных обмоток силового трансформатора. Типовым вариантом является формирование на выходе шин +3.3В, +5В и +24В. Назначение напряжений следующее:
1. Шина +5V - используется в качестве дежурного напряжения, а также для питания цифровых, аналоговых схем, и т.д.
2. Шина +3.3V - напряжение питания цифровых микросхем, контроллеров, микросхем на интерфейсной плате, датчика начала строки в блоке лазер-сканер.
3. Шина +24V- напряжение питания для силовых компонентов принтера: двигателей, электромагнитных муфт, соленоидов, источников питания ламп сканеров и т.д.
Статья добавлена: 29.06.2017
Категория: Статьи по блокам питания
Косвенные признаки неисправности блока питания ПК.
О неисправности блока питания ПК 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.
Версия сайта для слабовидящих
