Разделы

В сети

Пользователей: 155
Из них просматривают:
Аналоги: 64. Даташиты: 47. Инструкции: 2. Новости: 11. Остальное: 4. Ошибки: 3. Программы: 2. Производители: 1. Теги: 1. Форум: 19. Чат: 1.
Участников: 4
Гостей: 151

an , er2oz , Google , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

В настоящее время нет объявлений.

Улучшение компьютерного блока питания

Написал MACTEP 12.12.2008 11:00:00 (Просмотров: 72755)
В данной статье использовались только факты, проверенные и испытанные временем. Автор статьи не ставит своей целью убеждать читателя в чём-либо. И уж тем более не несёт никакой ответственности за ваши эксперименты с вашим же оборудованием. Информация справедлива для блоков питания стоимостью много меньше 40$.



Типовая схема блока питания АТ 200W
 
 Структурная схема блока питания компьютера
 
1. Главный недостаток всех дешевых БП
 
Вот так выглядит осциллограмма напряжений +5В дешевого БП.
 
 
Осциллограмма напряжений +5В
Осциллограмма напряжений +5В
 
Рис.1 Статическая нагрузка 30%
 
В общем-то всё в пределах нормы. =
Заметны короткие выбросы напряжения. С увеличением нагрузки – увеличиваются выбросы. Следствие – глюки памяти и других цифровых элементов PC. Отметим, что нагрузка 30% - это большинство PC не обременённых более чем одним HDD. Имеющим простенькую видеокарту и CPU потребляющий не более 15W.
 
2. Второй недостаток
 
В теории сказано, что ИБП очень критичны к нестабильности тока нагрузки. В нашем случае этот недостаток проявляется во всей красе. Так выглядит осциллограмма напряжения +12В при динамической нагрузке.
 
Осциллограмма напряжения +12В при динамической нагрузке
Осциллограмма напряжения +12В при динамической нагрузке
 
 
Рис.2 Комбинированная нагрузка 50% (2 и более HDD)
 
На Рис.2 участок №1 – статическая нагрузка. Участок №2 – HDD в режиме чтение/запись. Характерны провалы напряжения питания +12В. Величина и длительность провала зависит от параметров фильтра блока питания и мощности HDD. Следствие: из-за нестабильности шины питания +12В жесткий диск начинает хлопать головами по "блинам". Появляются бэды. Глюки утройств питающихся от шины +12В (ISA карты, COM порты)
 
3. Как с этим бороться

Рассмотрим фильтр блока питания.
 
 
Фильтр блока питания
Фильтр блока питания
 
Рис.3 Фильтр (какой он есть)
 
В большинстве АТ блоках фильтр для шины питания +5В состоит из двух электролитических конденсаторов 1000мкФх10В. Для шины питания +12В одного конденсатора 1000мкФх16В. Для импульсных блоков питания емкость фильтрующих конденсаторов берётся из расчета 500..1000мкФ на 1А тока нагрузки. В нашем случае получаем для шины +5В максимальный ток нагрузки составит 4А. Для шины питания +12В максимальный ток нагрузки составит 2А.
В большинстве случаев аварийная ситуация не возникает. Но вот при использовании даже одного HDD типа IBM DPTA 7200RPM (или с аналогичным энергопотреблением) наблюдались вышеуказанные глюки.
 
 
Фильтр
Фильтр
 
Рис.4 Фильтр. (какой он должен быть)
 
Для этой схемы (Рис.4) справедливы следующие параметры: шина +5В – максимальный динамический ток нагрузки 20А.
Шина +12В – максимальный динамический ток нагрузки 8А.

Электролитические конденсаторы устраняют нестабильность по току. Керамические (2.2мкФ 3..6шт.) устраняют импульсные выбросы напряжения. Рекомендуется серия с низким сопротивлением для импульсных токов (кажись так называется). Каждая фирма маркирует их посвоему. Из того, что можно достать в Питере - например Hitano, серия EXR, рабочая температура до 105 цельсия. Для +5В - две штучки 2200мкФ или 3300мкФ 6,3 или 10В (нужно смотреть габариты, производители БП очень сильно ужимают место). С керамикой ничего посоветовать не могу. Из того что видел отличаются только ТКЕ и точностью ( например +80 -50% ). Думаю в фильтрах такого рода это не принципиально. Тут чем больше емкость, тем лучше. Наверное лучше брать SMD (бескорпусную) и паять с обратной стороны платы прямо на проводники. По поводу катушек в выходных фильтрах: если нет опыта намотки - лучше не эксперементировать. Если есть возможность купить, то можно попробовать. Или выпаять из мертвого БП. С катушками на выходе - нужно быть очень осторожным. Блок проверять только нагружая на резисторы.
 
После модернизации фильтра смотрим осциллограмму
 
 
После модернизации фильтра осциллограмма
После модернизации фильтра осциллограмма
 
Рис.5 Статическая нагрузка 30% (шина +5В)
 
Так выглядит под нагрузкой "поверхность" напряжения брендового блока питания. Присутствуют выбросы напряжения, но они незначительны (много меньше допустимой нормы) и с увеличением нагрузки практически не увеличиваются. Суммарная емкость (мой вариант) электролитических конденсаторов 6800мкФ. Керамических конденсаторов 1.5мкФ (всё что было под рукой). Для интереса был протестирован блок питания АТХ фирмы PowerMan из корпуса InWin A500 – осциллограмма похожая, но выбросы напряжения отсутствуют.
 
 
Комбинированная нагрузка 50% (2 и более HDD)
Комбинированная нагрузка 50% (2 и более HDD)
 
Рис.6 Комбинированная нагрузка 50% (2 и более HDD)
 
На Рис.6 участок 2 соответствует динамической нагрузке.
Емкость фильтра – один конденсатор 4700мкФх25В (HDD в режиме чтение/запись). Максимальная помеха не более 100мВ. Блок питания АТХ фирмы PowerMan показал примерно тотже результат.
 
4. Безопасность/надёжность высоковольтной части БП
 
 
Осциллограмма сетевого напряжения
Осциллограмма сетевого напряжения
 
Рис.7 Осциллограмма сетевого напряжения. Идеальная =
 
Осциллограмма сетевого напряжения. Работа нескольких РС без фильтра
Работа нескольких РС без фильтра
 
Рис.8 Осциллограмма сетевого напряжения. Работа нескольких РС без фильтра.
 
Кто-то скажет: "ну а нам всё равно - гадит наш РС в сеть или нет. Ну сэкономили на сетевом фильтре, ну и что." Возможно вас убедит следующая осциллограмма.
 
 
Работа в сети (220В) некоторых мощных потребителей
Работа в сети (220В) некоторых мощных потребителей
 
Рис.9. Работа в сети (220В) некоторых мощных потребителей.
 
На Рис.9 участок №1 – работа мощного перфоратора. Участок №2 – включение мощного индуктивного потребителя (например холодильник или пылесос). Включение индуктивной нагрузки всегда сопровождается мощным всплеском напряжения. Напряжение импульсной помехи рассчитывается по следующей формуле:
формула
Где: R - сопротивление контактов в момент размыкания. R2 - сопротивление контура цепи 220В. R3 - напряжение сети (220В).

Нетрудно догадаться, что числитель всегда больше чем знаменатель. На осциллограмме (Рис.9) участок 2 - присутствует "провал" сетевого напряжения длительностью 20..500мсек (характерно для включения в сеть потребителей с реактивным характером сопротивления). От коротких провалов напряжения спасает UPS (минимальное время включения бесперебойника 4мсек). Это хорошо если он есть. Возможно понадобится увеличить емкость высоковольтного фильтра постоянного тока (на Рис.10 – электролиты 680х250V).
Обычно установлены 220х200V. При потребляемой мощности 100Ватт запаса емкости (220х200V) хватает на 70..100мсек. Если увеличивать емкость до 680..1000мкФх200В, то не забудьте заменить диодную сборку RS205 (2A 500V) на RS507 (5A 700V)!!! Обязательно наличае терморезистора 4,7 ... 10 Ом на 10А. На терморезисторах обычно экономят. Ставят обычное сопротивление 1 Ом, 1Ватт
 
 
Сетевой фильтр + выпрямитель
Сетевой фильтр + выпрямитель
 
Рис.10 Сетевой фильтр + выпрямитель. Какими они должны быть.
 
Из всех элементов в схеме фильтра обычного БП присутствует только терморезистор PS405L и предохранитель (самое необходимое). Иногда ставят симметричный трансформатор (на схеме – 5mH). Само собой - выпрямитель RS205 и высоковольтный фильтр постоянного тока (2 электролита 220х200В).

5. Увеличение КПД

5.1 Замена мощных ключевых транзисторов

Менять будем импортные биполярные KSE13007 (или NT405F, 2SC3306) на наш советский полевик КП948А.
 
Типовая схема включения полевого транзистора 
 
Рис.11 Типовая схема включения полевого транзистора.
 
Такой вариант годится для АТХ блоков питания, т.к. запуск блока происходит от отдельного маломощного источника питания. Для АТ блоков такая схема не годится. Поэтому я оставил обвязку транзистора как есть, добавив 15В стабилитрон (как показано на схеме Рис.11). Стабилитроны ставить необзятельно, т.к. прямое напряжение на затворе не превышает 1В (прямой диод), а напряжение его обратного пробоя не более 10В, Конденсаторы 1мкФх50v (Рис.12) стоит ставить керамические (если ставится задача повышения надёжности), высыхание этих электролитов (особенно рядом с горячим радиатором) является основной причиной выхода блока питания из строя, так как недостаточно резко запираются силовые транзисторы.
 
 Рекомендуемая схема включения КП948А для блока АТ
 
Рис.12 Рекомендуемая схема включения КП948А для блока АТ.
 
Не знаю почему – но у меня работает. Падение мощности на транзисторах уменьшается на 3..5Ватт. Хотя стабилитроны я всётаки оставил. Как следствие – перестает греться.
 
 
Фото платы
Плата сетевого фильтра
 
5.2 Выпрямительные диоды
 
Мощные выпрямительные диоды ставим на нормальные радиаторы. Подойдёт радиатор от CPU - пилим пополам. Одна половинка на +5В выпрямитель. Вторая - для +12В выпрямителя. Рекомендуют также силовые диодные сборки заменить на наши советские диоды КД2998А. Радиаторы - увеличить. Всё! Теперь вентилятор из БП можно выкинуть. При этом нарушается нормальный теплообмен внутри корпуса. Но если это БП для маршрутизатора – то греться внутри корпуса особо нечему. Если это файловый сервер – тогда на свой страх и риск. Хотя Manowar Manowar'ыч утверждает, что у него переделанный АТХ блок питания нагружен на 2HDD 7200RPM + УНЧ и всё это хозяйство работает без вентилятора.

В общем – успехов вам!
 

 

30
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
 Re: Улучшение компьютерного блока питания
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7021
не в сети
Как минимум, надо параллельно электролитам, впаять керамические.
 Re: Улучшение компьютерного блока питания
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Рыбница
Сообщений: 2491
в сети
А ещё лучше проходные...
 Re: Улучшение компьютерного блока питания
Сотрудник
Сотрудник
Дата регистрации: 26.10.2008
Откуда: Столица
Сообщений: 36
не в сети
Старо и неактуально. А половики ставить, конечно дело. Но пока их пристроишь, жменю напалишь. А стоят они у Миши с Колей ой как недешево.
 Re: Улучшение компьютерного блока питания
Сотрудник
Сотрудник
Дата регистрации: 04.10.2009
Откуда: UA
Сообщений: 52
не в сети
Мне понравилась статья, чего-то теперь придется лепить у себя на компе.
 Улучшение компьютерного блока питания
Школьник
Школьник
Дата регистрации: 25.02.2010
Откуда:
Сообщений: 1
не в сети
Я еще приделал на на выходной розетке ИПБ автореле 12В . При вкл. компа идет активация моника и аудио системы.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
В силу гениальности аффтора, рекомендую ограничиться заменой выходных конденсаторов на 2200 мкф 16 в Low ESR модификации.
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Статья баян. Я её читал ещё года три назад. Да и БП уже перестали подделывать так жёстко. Да и техника кампутерная подешевела оччень.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
Цитата:
Да и БП уже перестали подделывать так жёстко.

Это в какой стране???
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Ну не знаю, у меня проблем нет. Я тоже как то покупал года два назад, думал: сейчас приду домой и буду дроссели впаивать, конденсаторы. Дома крышку снял - а там всё забито, ни одной перемычки вместо дросселя, ни одного пустого посадочного места под конденсатор. Сейчас и сижу на этом БП. А второму БП у меня уже исполнилось 6 лет. До сих пор исправно работает.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
На основании двух блоков питания можно судить о миллионах?
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Ну не знаю. У меня проблем с новыми не возникало, хотя левые б/у БП я тоже покупал и дорабатывал сам. Нечего брать китайский хлам по 500 руб ведро.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
также как и нет смысла покупать дорогущие инвилы и чифтеки с pfc. гораздо проще купить барахло и слегка доработать напильником.
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
pfc уже стоит и в недорогих БП
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
а толк с него? одни проблемы.
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Почему? От активного проблемы.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
1. Снижается надежность конструкции из-за больших токов.
2. С большинством блоков с PFC не работают UPS- уходят в защиту.
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Откуда большие токи?
УПСы с активными корректорами "ругаются". У меня УПС с пассивным отлично работает.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
пассивный PFC - это бюджетный вариант для бедных, чтоб оправдать эту рекламную надпись.
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Ну всё равно, работает же Сглаживает импульсы тока.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
на 10 % ??? На кой это нужно?
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Пусть хоть 10, чем вообще ничего.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
А ты вообще знаешь что такое PFC и на кой оно нужно, если говоришь такие вещи?
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Пассивный корректор коэффициента мощности.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
а знаешь для чего он нужен? и какой лично тебе в нем толк?Если ты скажешь, что он нужен лично тебе,и внятно объяснишь причину, то я буду счастлив
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Не смогу тебя осчастливить, так как внятно разъяснить опять же не смогу.
Импульсные БП потребляют энергию из сети короткими импульсами тока, и чтобы сгладить эти импульсы ставят дроссель - что-то типа такого. Лазить в гугле чтобы скопировать-вставить ответ сюда и показать себя мега умным я не буду
В активном корректоре кажется спец. микросзема следит за напряжением прямо на конденсаторах после диодного моста.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
Маладэц! Корректор нужен для того чтобы минимизировать реактивную мощность, потребляемую от сети. Она не учитывается электросчетчиком, так как обратно возвращается, создавая проблемы энергоснабжающим организациям. Тебе пользы от этого никакой, только одни убытки. Так что от пассивного вообще толку нет даже им, а активный тебе не нужен- только деньги переплачиваешь.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
на днях проведу экперимент - измерю потребляемые мощности с пассивным корректором и косинус фи, а потом его выкину из схемы компового бп и повторю измерения. Мне интересно стало насколько изменится активная мощность, учитываемая счетчиком.
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Оппа на! Всё, дроссель из БП удаляю
А с пассивным вроде косинус ФИ тоже повышается с 0,7 до 0,75 что-то такое...
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
удалять рано- он еще и фильтром служит.
Гость
 Улучшение компьютерного блока питания
Да как будто я полезу туда его выковыривать, стоит и пускай стоит
А тему создашь с результатами эксперимента?
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
создам, но через пару дней
 Улучшение компьютерного блока питания
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 29.04.2014
Откуда: МП-3-3
Сообщений: 117
не в сети
Небольшая поправочка - КП948 это не совсем полевик, это БСИТ - биполярный транзистор со статической индукцией. Насколько я понял, по своей сути это составной транзистор из маломощного биполяра на входе и мощного полевика на выходе. Отсюда низкое сопротивление канала и управление током, как у биполяра.
 Улучшение компьютерного блока питания
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3864
не в сети
 Выбран достаточно слабый БСИТ. В корпусе То-218 выбор более интересен. Вот ссылка с параметрами. http://www.rlocman.ru/eltav/bsit.htm
 Улучшение компьютерного блока питания
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 29.04.2014
Откуда: МП-3-3
Сообщений: 117
не в сети
810-е самые крутые! Только вот как с доставабельностью - большой вопрос...

Разное

Для выпаивания микросхем в DIP корпусе пользуюсь проверенной технологией . Которая дает неплохие результаты , сохраняя при этом как микросхему так и дорожки печатной платы .

Интересно

Храните микросхемы в упаковке, обеспечивающей закорачивание их выводов, например, завернутыми в алюминиевую фольгу.
При переноске не касайтесь выводов микросхемы, берите за корпус, иначе ваше статическое электричество может повредить микросхему.

Похожие статьи