Статья добавлена: 06.09.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Проблемы автономного питания ноутбука.
Cлабым местом ноутбуков традиционно считаются довольно часто отказывающие аккумуляторы. Современные элементы питания выпускают на основе литиево-ионных и литиево-полимерных конструкций. Однако всего три-четыре года назад, применялись и никель-металлгидридные компоненты. Аккумуляторные батареи составляют основу автономного питания ноутбука. Естественно, в процессе их эксплуатации отдельные элементы батареи могут постепенно терять свои свойства и выходить из строя. Это приводит к снижению общей емкости батареи, и это не остается незамеченным. Такой источник автономного питания оказывается не в состоянии выдавать требуемое напряжение в течение расчетного времени. Поэтому источники питания необходимо периодически проверять. Оценка работоспособности осуществляется путем замера времени разряда батарей при отключении питания или посредством тестирования элементов его батареи с помощью специального прибора. Метод тестирования весьма прост и заключается в измерении проводимости (более высокая проводимость означает большую емкость батареи). Измерения могут выполняться как на отключенных, так и на работающих батареях, если однотипные батареи эксплуатировались в одном режиме, то результаты измерений проводимости их элементов должны быть одинаковыми. При значении разницы более 20 - 40%, требуется заменить элемент или всю батарею. Наиболее совершенные приборы кроме измерения проводимости выполняют и математическую обработку результатов в целях устранения влияния на итоговый результат уровня заряда батареи и температуры во время измерения, а также сохраняют данных для вывода отчета на принтер. Но, прежде всего, нужно соблюдать правила эксплуатации ноутбука и его батареи. После того, как вы купили новое устройство, не начинайте использовать его с минимальным зарядом. Сначала полностью зарядите устройство. С ёмкой батареей этот процесс может затянуться часов на восемь, но тогда встроенный микропроцессор, который не допускает чрезмерного заряда аккумулятора, сможет точно измерить полную ёмкость батареи.
Статья добавлена: 27.08.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Базовые принципы организации импульсных регуляторов напряжения (DC-DC Converter понижающего типа).
Базовая схема понижающего преобразователя постоянного тока представлена на рис. 1. Регуляторы такого типа в современной импортной литературе получили название Buck Converter или Buck Regulator. Транзистор Q1 в этой схеме является ключом, который, замыкаясь/размыкаясь, создает из постоянного напряжения импульсное напряжение.
При этом амплитуда формируемых импульсов равна 12В. Для повышения эффективности преобразования, Q1 должен переключаться с высокой частотой (чем выше частота, тем эффективнее преобразование). В реальных схемах регуляторов системных плат частота переключения транзисторов преобразователя может находиться в диапазоне от 80 кГц до 2 МГц.
Далее, полученное импульсное напряжение сглаживается дросселем L1 и электролитическим конденсатором C1. В результате, на C1создается постоянное напряжение, но меньшей величины. При этом величина созданного постоянного напряжения будет пропорциональна ширине импульсов, полученных на выходе Q1. Если транзистор Q1 открывается на большее время, то энергия, накопленная на L1, также будет больше, что, в итоге, приводит к повышению напряжения на C1. Соответственно, и, наоборот – при меньшей длительности открытого состояния транзистора Q1 , напряжение на С1 снижается. Этот метод регулирования постоянного напряжения получил название широтно-импульсная модуляция - ШИМ (PWM – Pulse Width Modulation).
Статья добавлена: 08.08.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Проблемы системы электропитания опасные для компьютеров.
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. Предполагается, что монтаж разводки питания в доме или офисе заземляется через одну точку - вход питания (другими словами, через главную распределительную панель, по которой электроэнергия подводится к зданию). Если монтаж сети переменного тока в здании выполнен так, что заземление осуществляется в двух или большем числе точек, то формируется замкнутая цепь, позволяющая токам циркулировать через заземление. Проблема токов в земле возникает потому, что все провода обладают различным сопротивлением, и токи, циркулирующие в цепи, вызывают различное падение напряжения в заземленных проводах. И это несмотря на то, что все они, как предполагается, имеют нулевой потенциал. Различие напряжений может вызвать все что угодно, начиная от биений с тактовой частотой 50 Гц до высокочастотных шумов, которые могут вести к неправильной интерпретации данных компьютером.
Существует несколько путей борьбы с проблемами электропитания.
Статья добавлена: 01.08.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Решение простых проблем с аккумуляторами в мобильных компьютерах.
В мобильных компьютерах сейчас обычно используются литиево-ионные
батареи. Литиево-ионные аккумуляторы очень капризные. Испортить такой аккумулятор очень просто - они не любят чрезмерный нагрев или чрезмерное охлаждение, их нельзя глубоко разряжать, быстро заряжать или быстро разряжать. Если аккумулятор будет сильно разряжён, он выйдет из строя, если его слишком быстро или слишком долго заряжать, аккумулятор тоже портится.
При коротком замыкании или при зарядке сверх положенного такой элемент может даже взорваться. Поэтому, внутрь такого аккумулятора, кроме собственно элементов питания, встраивают специализированный микроконтроллер, который как раз и следит за «здоровьем» элементов, их температурой, регулирует токи заряда и разряда и предохраняет батарею, мобильный компьютер и его владельца от аварийных ситуаций с питанием.
Специализированный микроконтроллер реализован в виде платы, которая отслеживает состояние батареи, следит за зарядом и разрядом, сообщает компьютеру о запасах энергии в батарее. Это довольно сложное устройство, снабженное своим специализированным процессором, элементами памяти, в которых хранится информация о количестве циклов заряда-разряда и о состоянии отдельных элементов батареи.
Средний срок службы Li-ion аккумуляторов, установленных в ноутбук, как правило, составляет примерно год-полтора в независимости от количества циклов заряда-разряда. Есть простой способ продлить срок службы батареи на несколько лет.
Статья добавлена: 12.07.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Модернизация компьютера. Расчет мощности БП.
Чтобы выяснить, можно ли модернизировать компьютер, сначала вычислите мощность, потребляемую его отдельными узлами, а затем определите мощность блока питания. После этого станет ясно, нужно ли заменять блок питания более мощным. К сожалению, эти расчеты не всегда удается выполнить, потому что многие фирмы-производители не сообщают, какую мощность потребляют их изделия. Довольно сложно определить этот параметр для устройств с напряжением питания +5В, включая системную плату и платы адаптеров. Мощность, потребляемая системной платой, зависит от нескольких факторов. Большинство системных плат потребляют ток около 5А, но будет лучше, если вы как можно точнее вычислите значение тока для вашей конкретной платы. Хорошо, если вам удастся найти точные данные для плат расширения; если их нет, то проявите разумный консерватизм и исходите из максимальной мощности потребления для плат адаптеров, допускаемой стандартом используемой шины.
Обычно превышение допустимой мощности происходит при заполнении разъемов и установке дополнительных дисководов. Некоторые жесткие диски, и другие устройства могут перегрузить блок питания компьютера. Обязательно проверьте, достаточно ли мощности источника +12В для питания всех дисководов. Особенно это относится к компьютерам с корпусом Tower, в котором предусмотрено много отсеков для накопителей. Проверьте также, не окажется ли перегруженным источник +5В при установке всех адаптеров. С одной стороны, лучше перестраховаться, а с другой - имейте в виду, что большинство плат потребляет меньшую мощность, чем максимально допустимая стандартом шины.
Многие пользователи компьютеров заменяют блок питания только после того, как он сгорит. Конечно, при ограниченном бюджете принцип "не сломался - не трогай" в какой-то мере оправдан. Однако часто блоки ломаются не совсем: они продолжают работать, периодически отключаясь или подавая на свои разъемы нештатные значения напряжений. Компьютер при этом работает, но его поведение абсолютно непредсказуемо. Вы будете искать причину в программе, хотя действительным виновником является перегруженный блок питания.
Опытные пользователи персональных компьютеров предпочитают не применять метод расчета мощности. Они просто покупают компьютеры с высококачественным источником питания, рассчитанным на 300 или 350 Вт (или устанавливают такой источник самостоятельно) и затем при модернизации системы не задумываются о потребляемой мощности. Если вы не планируете собрать систему с шестью дисководами HDD и дюжиной других внешних устройств, то, вероятно, не превысите возможности такого блока питания.
В большинстве совместимых блоков питания выходная мощность колеблется от 150 до 300 Вт. Блоки малой мощности непрактичны, и при желании вы можете заказать блок питания мощностью до 500 Вт, который будет вполне соответствовать вашим потребностям. Блоки питания мощностью более 300 Вт предназначены для тех энтузиастов, которые "набивают" системы Desktop или Tower всевозможными устройствами. Они могут обеспечить работу системной платы с любым набором адаптеров и множеством дисковых накопителей. Однако превысить паспортную мощность блока питания вам не удастся, потому что в компьютере просто не останется места для новых устройств.
Параметры блоков питания. Качество блоков питания определяется не только выходной мощностью. Опыт показывает, что, если в одной комнате стоит несколько компьютеров и качество электрической сети невысокое (часто пропадает напряжение, возникают помехи и т.п.), системы с мощными блоками питания работают гораздо лучше систем с дешевыми блоками, устанавливаемыми в некоторых моделях невысокого класса. Обратите внимание, гарантирует ли фирма-производитель исправность блока питания (и подключенных к нему систем) при следующих обстоятельствах:
- полном отключении сети на любое время;
- любом понижении сетевого напряжения;
- кратковременных выбросах с амплитудой до 2500В (!) на входе блока питания (например, при разряде молнии).
Хорошие блоки питания отличаются высоким качеством изоляции: ток утечки - не более 500 мкА, что бывает важно в том случае, если сетевая розетка плохо заземлена или вовсе не заземлена. Как видите, требования, предъявляемые к высококачественным устройствам, очень жесткие. Разумеется, желательно, чтобы блок питания им соответствовал.
При покупке компьютера (или замене блока питания) необходимо обратить внимание на целый ряд параметров источника питания.
Статья добавлена: 09.07.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Многоканальные импульсные регуляторы напряжения (ликбез).
Микропроцессоры являются мощными потребителями энергии в современных компьютерах. Ток потребления современного микропроцессора может достигать величины нескольких десятков ампер. При этом качество питающего напряжения микропроцессора является важнейшим фактором, определяющим стабильность работы всей системы. Производители системных плат решают проблему обеспечения микропроцессора мощным и качественным питанием за счет использования многоканальных регуляторов напряжения.
Тактовая частота микропроцессоров неуклонно растет и достигает сейчас уже нескольких ГГц. Повышение тактовой частоты микропроцессора сопровождается значительным увеличением потребляемой им мощности, а, соответственно, это приводит и к увеличению температуры кристалла процессора. Кроме того, на энергопотребление микропроцессоров оказывает влияние и повышение количества транзисторов на его кристалле (чем современнее процессор, тем более высокой степенью интеграции он обладает). Хотя КМОП-транзисторы, составляющие основу микропроцессоров, потребляют в закрытом состоянии мизерные токи, но когда речь идет уже о многих миллионах транзисторов, расположенных на кристалле процессора, то пренебрегать этим уже не приходится. Основное потребление энергии КМОП-транзисторы осуществляют в момент его включения, и, естественно, что чем чаще транзисторы переключаются, тем большее количество энергии они потребляют. В результате, миллионы транзисторов, переключающихся с высокой частотой, способны обеспечить потребление микропроцессором такого тока, величина которого уже доходит до 50 и более Ампер. Таким образом, кристалл процессора начинает сильно разогреваться, что приводит к значительному ухудшению процессов переключения транзисторов и способно вывести их из строя. При этом решить проблему исключительно путем теплоотвода не удается.
Для профессиональных GPU, например GV100, который имеет площадь 815 мм2 и содержит 21,1 млрд транзисторов, и включает 5376 ядер CUDA все еще сложнее. CUDA – это архитектура параллельных вычислений от NVIDIA, позволяющая существенно увеличить вычислительную производительность благодаря использованию GPU (графических процессоров). Такие характеристики графического процессора обеспечивают производительность одного GPU на уровне суперкомпьютера.
Все это вынуждает производителей снижать питающее напряжение микропроцессоров, точнее, напряжение питания его ядра. Снижение питающего напряжения способно решить проблему мощности, рассеиваемой на кристалле микропроцессора и понизить его температуру. Если самые первые микропроцессоры семейства 80x86 имели питающее напряжение +5В (а впервые снижение напряжения до +3.3В было применено в I80486), то микропроцессоры последних поколений уже могут работать при питающем напряжении +0.5В (см. спецификацию VR11 от Intel).
Но дело в том, что такие низкие напряжения не вырабатываются системным источником питания, на его выходе формируются лишь напряжения +3.3V, +5V и +12V. Таким образом, на системной плате должен был появиться собственный регулятор напряжения, способный понизить эти «высоковольтные» напряжения до уровня, необходимого для питания ядра процессора, т.е. до величины 0.5 – 1.6 В (рис.1). Для этого используются импульсные многоканальные источники (регуляторы) напряжения.
Статья добавлена: 02.07.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Влияние режима работы и температуры на характеристики аккумуляторов.
Аккумуляторы разрабатываются для работы в условиях комнатной температуры, хотя вы можете пользоваться и при температуре от 10°C до 35°C. Можно хранить аккумулятор при более высоких/низких температурах (от -25°C до 45°C), но чем выше температура, тем большую ёмкость будет терять батарея со временем. Если вы знаете, что не будете пользоваться аккумулятором несколько месяцев, зарядите его на уровень 40-50%, чтобы продлить срок службы. Температура работы влияет на характеристики: если она слишком высокая или низкая, то ёмкость снижается. Если аккумулятор долгое время хранится при высокой температуре, то он необратимо теряет ёмкость, так что не оставляйте батарею на солнце или в машине в жаркий день.
Когда ноутбук питается от аккумулятора, он должен автоматически приглушать яркость экрана, понижать тактовую частот графического и центрального процессоров, а также отключать экран и останавливать жёсткий диск после определённого периода бездействия. Если у вас установлена Windows или Mac, не забывайте активировать опции управления энергосбережением в системе, чтобы автоматически отключать устройства и компоненты.
Статья добавлена: 25.06.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Критерии оценки качества блока питания компьютера.
Для оценки качества блока питания используются различные критерии. Ведь не секрет, что гораздо чаще цена компьютера увеличивается за счет дополнительной памяти или жесткого диска большей емкости, а не за счет более совершенного источника питания.
При оценке качества блока питания компьютера необходимо обращать внимание на ряд важных для надежной работы системы параметров источника питания:
Статья добавлена: 24.06.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Особенности трехфазной сети переменного тока.
Трехфазная трехпроводная электрическая сеть предоставляет энергетикам огромные преимущества, от которых очень трудно отказаться и в обозримом будущем специалисты не видят ей реальной альтернативы. Трехфазная трехпроводная сеть создавалась для трехфазных нагрузок, в этом случае токи, потребляемые в каждой из фаз, одинаковы и все три фазных напряжения также одинаковы. Но если в трехфазную сеть включены однофазные нагрузки (лампы, компьютеры, принтеры и т. д.), сопротивления нагрузки в разных фазах могут оказаться неодинаковыми. Фазные напряжения в трехфазной сети в этом случае также станут разными. Если две фазы мало нагружены, а третья сильно, то напряжение в сильно нагруженной фазе будет ниже номинального (220В), а напряжение в недогруженных фазах будет больше номинального. Такое явление обычно называют перекосом фаз. Легко понять, что в перегруженной фазе из-за низкого напряжения оборудование может не работать, а в недогруженных фазах из-за перенапряжения оборудование может выходить из строя.
Для того чтобы выровнять напряжения в трехфазной сети, в схему был введен еще один провод - нейтральный ("нейтраль"). Поэтому нейтральному проводу течет ток, компенсирующий разность токов в отдельных фазах, и благодаря этому напряжения в разных фазах выравниваются. Таким образом, получили четырехпроводную трехфазную электрическую сеть (рис. 1).
Статья добавлена: 20.06.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Варианты систем бесперебойного электропитания (ликбез).
Существуют три основных типа систем бесперебойного электропитания: децентрализованные, централизованные и комбинированные.
Первые предполагают установку достаточно большого количества маломощных офисных источников бесперебойного электропитания (ИБП) практически для каждого защищаемого устройства.
Во втором случае предполагается установка одного (либо нескольких, работающих параллельно или находящихся в горячем резерве) ИБП.
Структура третьего типа обычно содержит центральный ИБП, запитывающий всю нагрузку, и на особо ответственные участки сети (критичные серверы и рабочие места) устанавливаются дополнительные ИБП малой мощности.
В индустрии сложился ряд типовых схем построения (топологий) ИБП.
Статья добавлена: 19.06.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Инструкция по эксплуатации батарей для ноутбуков.
Новые батареи обычно разряжены. Для достижения полной емкости, новую батарею необходимо полностью зарядить, а затем полностью разрадить (этот цикл повторить 3-4 раза). Когда новая батарея заряжается первый раз, компьютер может показать, что она полностью заряжена уже через 10-15 минут. Это нормально. Просто отсоедините батарею от ноутбука и подсоедините опять. После этого продолжите процесс заряда, пока батарея новая она будет заряжаться быстрее, но и разряжаться тоже будет быстрее.
Примерно 1 раз в 3-4 недели рекомендуется полностью разрядить батарею и полностью зарядить. Для этого отключите ноутбук от эл. сети, и работайте от батареи. После того, как батарея полностью разрядится, подключите ноутбук к электрической сети и полностью зарядите батарею (заряжать батарею можно как при включенном так и при выключенном компьютере). Данная процедура необходима для наиболее эффективной работы батареи.
Если вы не планируете использовать батарею месяц или более, рекомендуется отсоединить батарею от ноутбука и хранить ее отдельно в сухом, прохладном месте. Перед тем как положить батарею на хранение убедитесь, что она заряжена не менее чем на 50%. Когда вы начнете работать с батареей после длительного хранения (месяц или более), сначала полностью зарядите ее, затем разрядите и снова зарядите. После этого можно работать в обычном режиме.
Статья добавлена: 19.06.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Технические термины в документации на ИБП и блоки питания.
В инструкциях по эксплуатации и технической документации часто встречаются технические термины, которые не всегда понятны специалистам и могут быть некорректно истолкованы. Ниже дано толкования ряда технических терминов, используемых в документации на ИБП и блоки питания.
NRUSH CURRENT (Пусковой ток). Ток, превышающий номинальное рабочее значение, который протекает при начальной зарядке или пуске устройства. Компьютерное оборудование обычно имеет пусковой ток, в 3-10 раз превышающий номинальное значение.
INVERTER (инвертор; преобразователь постоянного тока в переменный). Электронный конвертер для преобразования постоянного тока в переменный. Все системы UPS снабжены таким инвертором.
LINE CONDITIONER (сетевой стабилизатор). Термин L.C. не является общеупотребительным, отчего его значение определено строго. Этот термин иногда используется для обозначения устройств для какой-либо фильтрации или регулирования (REGULATION) источника переменного тока и может обозначать одно из следующих устройств: подавитель перегрузок (ограничитель напряжения, фильтр перегрузок - SURGE SUPPRESSOR), феррорезонансный трансформатор (FERRORESONANT TRANSFORMER), фильтр переменного тока (AC filter), или регулируемый трансформатор TAP CHANGING REGULATOR LINE INTERACTIVE.
OFF-Line (Резервные ИБП / UPS).
Версия сайта для слабовидящих
