Блок питания в корпусе компьютерам
Так как на сегодняшний день покупка корпуса ПК без блока питания стала практически невозможна, похоже на то, что подошло время добавить материал посвященный рассмотрению корпуса и блока питания, хотя бы при учете минимального объема. Что мы подразумеваем под минимальными объемами? В соответствии с основополагающими документами, спецификация АТХ и руководство по разработке блока питания ATX12V Power Supply Design Guide, в процессе тестирования блока рекомендовано обращать внимание на некоторые параметры при учете КПД, стабильности напряжений, величины пульсаций по основной шину и защищенность от коротких замыканий.
Под минимальными объемами тестирования подразумеваются испытания, которые в первую очередь не будут сильно увеличивать продолжительность проведения обзор корпуса и по времени и по необходимости подготовки инструментов. Если быть более конкретным, то самые простые примеры, которые могут измеряться, пока являются выходные напряжения, а также величина шумов по каждой питающей шине. Нагрузка вместе с вольтметром и осциллографом – вряд ли потребуется что-то кроме оборудования данного типа. На данный момент производители блоков питания рекомендуют учитывать в процессе разработки на ATX12V Power Supple Design Guide версию 2.01 выпущенную в 2004 году, а также, конечно же, на спецификацию АТХ версии 2.03 и более поздних. Наиболее заметные изменения, что появились в предпоследней версии PSDG – это требования к мощности вместе с минимальным КПД блоков, основным разъемом питания БП и вводом отдельных ограничений тока.
Требования мощности постепенно продолжают увеличиваться, так как растет и потребляемая мощность системного компонента, к которым необходимо подводить питание +12 В, поэтому в каждой последней версии спецификации особо обратят внимание, что если ток, который потребляется таким устройством по +12 В превысит 18 А, то потребуется оснащение блоков дополнительными разъемами в +12 В. Минимальные показатели КПД блоков должны составлять 70% при учете полной и «типичной» нагрузки и 60% если нагрузка низкая. КПД – это один из крайне важных параметров в блоке – согласно со спецификациями, для каждого блока питания оговариваются требования по минимальным и рекомендуемым КПД при разной степени нагрузки, а также для каждого из типов блоков питания – конкретный параметр нагрузки на каждую шину.
Основные разъемы питания БП, которые в прошлом обладали 20 контактами были заменены на разъем с 24 контактами, что сделали, чтобы удовлетворить требования по 75 Вт энергопотреблению устройств класса PCI Express. Назначение контактов осуществляется согласно с требованиями SSI. При добавлении количества контактов под напряжения уровня +12, +5 и +3,3 В пропала необходимость реализовать разъем дополнительного питания Aux Power, в результате чего в спецификации удалили любое упоминание о нем. Также ввели отдельные ограничения тока по 12V2 на дополнительный разъем питания.
Стабильность выходного напряжения по основной шине питания блока является очень интересным моментом, так как в разных документах некоторое время назад отметили разночтения и на данный момент ситуация была более-менее стабилизирована.
Еще одна сложность, с которой приходится встречаться всем людям, сталкивающимся с блоком питания – это тот факт, что производитель заявляет в зависимости от своей скромности совершенно разные показатели максимальных токов для питающей шины, а соответственно выработка единого подхода, чтобы давать нагрузку на блоки «одной весовой категории» — весьма проблематично. Конечно же, смысла нагружать блок питания слепо исходя из характеристик, которые заявил производитель – нет, так как вероятность того, что блок не сможет выдержать нагрузку сильно увеличится. Чтобы выработать более-менее стандартизированный подход законодателями мод используется понятие кросс-нагрузки – распределение нагрузок на несколько разных шин. В Power Supply Design Guide привели несколько «ознакомительных» таблиц и графиков по кросс-нагрузкам, которые не могут быть рассмотрены как рекомендованные к соблюдению производителями блоков.
В ближайшее время стоит провести расширение обзоров по предлагаемым нам корпуса посредством краткого ознакомления с блоками питания, которые с ними поставляют. В частности, предполагается, что мы покажем насколько стабильны будут выдаваемые напряжения блоков при учете разных нагрузок, а также изучим насколько велики пульсации в основных шинах питания. Для чего это требуется? Данные параметры дадут нам возможность хотя бы частичной оценки, насколько стабильно и качественно питание в разных компонентах системы.
Вполне вероятно, что кроме блоков, которые поставляются с корпусами, потребуется «провести тренировку» на нескольких отдельных устройствах, которые есть у нас – чтобы отработать навыки, «обкатать» процесс тестирования и изучить возможность расширения тестов.
В качестве нагрузки блоков питания мы планируем воспользоваться нагрузочными блоками SL-300 от компании Unicorn. Чтобы проверить стабильность выходного напряжения блоков по трем шинам планируется создание переменной нагрузки, которая меняется циклично в пределах, которые были упомянуты в таблице, по которой в PSDG предложена оценка КПД блока, вместе с изменением нагрузок по каждой шине. На остальных шинах питания блока нагрузка останется на постоянном уровне и в качестве нагрузки будет выступать проволочный резистор.
Чтобы измерить пульсации по шинам, на каждую из них мы будем подавать максимальные значения, что соответствуют полным нагрузкам и снимем осциллограмму.