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).
Статья добавлена: 18.06.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Источники аварийного питания (SPS, UPS).
Для защиты оборудования используются приборы, с помощью которых можно в течение некоторого времени поддерживать работоспособность системы при исчезновении напряжения в сети. За это время вы успеете спокойно закончить работу, сохранить ее результаты и выключить компьютер. Существует два вида устройств такого типа: источники резервного питания (Standby Power Supply — SPS) и источники бесперебойного питания (Uninterruptible Power Supply — UPS). Лучшие из всех сетевых буферных устройств, безусловно, блоки UPS, поскольку они не только обеспечивают работу компьютера в аварийных ситуациях, но и стабилизируют напряжение и очищают его от помех.
Статья добавлена: 23.05.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Проблемы с электропитанием.
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. 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: 30.04.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Рекомендации по ремонту блока питания ПК (ликбез).
Источник питания современного персонального компьютера представляет собой достаточно сложное радиоэлектронное устройство, ремонт которого можно осуществлять, только зная принципы его построения и работы (и естественно, владея навыками нахождения и устранения дефектов в радиоэлектронных устройствах).
Проявления неисправности блока питания, которые могут иметь место при неисправности блока питания, могут быть очевидными и неочевидные. Например, компьютер вообще не работает, появление дыма и запаха при включении питания, сгорает предохранитель на распределительном щите и др.. Неочевидные причины неисправности - для определения неисправного элемента требуют дополнительной диагностики системы, т. к. явно не проявляют себя, но тем не менее они влияют на работоспособность источника питания. Например, мы видим ошибки системы, которые не указывают на неисправность блока питания:
- различного рода ошибки и зависания при включении электропитания;
- неожиданная перезагрузка системы и периодические зависания во время обычной работы;
- хаотически возникающие ошибки четности данных и другие ошибки оперативной памяти;
- одновременная остановка жесткого диска и вентилятора, перегрев компьютера из-за выхода из строя вентилятора (из-за того, что нет +12 В);
- перезагрузка системы при незначительном снижении напряжения сети 220В;
- «удары» электрического тока во время прикосновения рукой к корпусу компьютера или к разъемам;
- небольшие статические разряды, нарушающие работу сети.
Ранняя подача сигнала «Питание в норме» (из-за неисправности в цепи формирования этого сигнала) может приводить к искажениям CMOS-памяти. Выходные напряжения желательно проверять цифровым мультиметром, обеспечивающим необходимую точность измерений.
Всегда любой ремонт начинается с очень внимательного предварительного внешнего осмотра ремонтируемого объекта. В большинстве случаев это позволяет отремонтировать блок питания даже при отсутствии достаточной информации. При осмотре необходимо обращать внимание на исправность предохранителей и на любое изменение внешнего вида элементов электрической схемы (цвета корпуса элемента, вздутость корпуса, обрывы соединений и др.). При определении неисправного элемента следует обратить внимание на исправность всех элементов, подключенных именно к этой цепи.
Статья добавлена: 18.04.2019
Категория: Статьи по блокам питания
Косвенные признаки неисправности блока питания компьютера (ликбез).
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.
Недостаточная мощность блока питания ограничивает возможности расширения компьютера, но достаточно часто компьютеры выпускаются с довольно мощными блоками питания, учитывая, что в будущем в систему будут установлены новые (дополнительные) узлы. Паспортное значение мощности, указанное на блоке питания как всем известно это еще не все данные о блоке питания, которые мы должны учитывать. Дешевые блоки питания наверняка могут развивать мощность, указанную в паспорте, но а как обстоят дела с другими характеристиками? Одни блоки питания с трудом отрабатывают свои параметры, а другие работают надежно и с большим запасом.
Статья добавлена: 05.04.2019
Категория: Статьи по блокам питания
MOSFET-транзисторы.
В качестве электронного ключа импульсных преобразователей напряжения питания компонентов материнских плат всегда используется пара полевых n-канальных МОП-транзисторов (MOSFET-транзисторы). Сток одного транзистора (T1, рис. 1) подключен к линии питания 12 В, исток этого транзистора соединен с точкой выхода и стоком другого транзистора (Т2, рис. 1), а исток второго транзистора заземлен (рис. 1). Управляющие сигналы подаются на затворы этих транзисторов.
Версия сайта для слабовидящих
