СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЛОКОВ ПИТАНИЯ ПК

Современный блок питания представляет собой импульсный блок, а не силовой. Импульсный блок содержит в себе больше электроники и имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам следует отнести небольшой вес и возможность непрерывного питания при падении напряжения. К недостаткам – наличие не очень продолжительного срока службы по сравнению с силовыми блоками из-за присутствия электроники.

2015-09-20

1.04 MB

46 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


Горячеключевский филиал

Негосударственного образовательного частного учреждения высшего образования

МОСКОВСКОЙ АКАДЕМИИ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА

при Правительстве Москвы

Отделение среднего профессионального образования

«Допустить к защите»

Заведующий отделением СПО,

Родзевило Н.А.

___________________________

«_____» ______________ 2015г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЛОКОВ ПИТАНИЯ ПК.

Выполнил студент

4 курса очной формы обучения

_____________ _________________________Кудинов С. А.

(подпись)    (фамилия, инициалы)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

_____________ _________Шведов Виктор Сергеевич

(подпись)     (ученая степень, звание, фамилия, инициалы)

Горячий Ключ 2015

Содержание

Введение 1

1 Основные понятие блоков питания  1

1.1 Стандарты и типы блоков питания 3

1.2 Основные характеристики блоков питания  3

2 Оценка блоков питания 4

2.1 Критерии оценки 5

2.2 Краткие технические характеристики выбранных БП  5

2.3 Сравнительный анализ блоков питания  5

2.4 Поиск устранение неисправностей блоков питания  5

Заключение  4

Список использованных источников  4

ВВЕДЕНИЕ

Блок питания является неотъемлемой частью компьютера. Основная задача источника питания – преобразование напряжения в сети в напряжение, используемое устройствами компьютера. Хороший блок питания подавляет шумы, имеет конденсатор большой емкости, который предохраняет от краткосрочных выбросов электроэнергии и их провалов.

Блок питания располагается внутри системного блока, с выходом на заднюю панель, где имеется разъем для подключения сетевого провода (на устаревших блоках), а в современных моделях обычно присутствует клавиша включения/отключения блока питания.

Современный блок питания представляет собой импульсный блок, а не силовой. Импульсный блок содержит в себе больше электроники и имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам следует отнести небольшой вес и возможность непрерывного питания при падении напряжения. К недостаткам – наличие не очень продолжительного срока службы по сравнению с силовыми блоками из-за присутствия электроники.

Объектом выпускной квалификационной работы является блок питания, а предметом является оценка и анализ блока питания.

Целью данной выпускной квалификационной работы произвести оценку и анализ технических характеристик блоков питания персонального компьютера.

Актуальность данной работы обусловлена тем, что для стабильной работы персонального компьютера нужен качественный и бесперебойный блок питания. Однако перед их обсуждением надо изложить некоторые теоритическими аспектами.

Когда говорится, что блок питания обеспечивает надежную работу компьютера, стоит уточнить, что именно это имеется в виду.

Блок питания может быть, как внешний на переносных персональных ПК, продаваемый отдельно, так и внутренней, когда в системном блоке размещается специальный блок, выполняющий одну главную функцию – обеспечение стабильным и бесперебойным напряжением.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

  1.  Изучить основные понятие блоков питания;
  2.  Изучить основные характеристики блоков питания;
  3.  Рассмотреть типы блоков питания;
  4.  Рассмотреть критерии выбора блоков питания;
  5.  Рассмотреть основные неисправности и их устранение.

1 Основные понятие блоков питания

Компьютерный блок питания PSU — вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.

Компьютерный блок питания для настольного компьютера стандарта PC, персонального или игрового, согласно спецификации ATX 2.x, должен обеспечивать выходные напряжения ±5, ±12, +3,3 Вольт, а также +5 Вольт дежурного режима (англ. standby).

Основными силовыми цепями являются напряжения +3,3, +5 и +12 В. Причем, чем выше напряжение, тем большая мощность передается по данным цепям. Отрицательные напряжения питания (−5 и −12 В) допускают небольшие токи и в современных материнских платах в настоящее время практически не используются.

Напряжение −5 В использовалось только интерфейсом ISA материнских плат. Для обеспечения −5 В постоянного тока в ATX и ATX12V версии до 1.2 использовался контакт 20 и белый провод. Это напряжение (а также контакт и провод) не является обязательным уже в версии 1.2 и полностью отсутствует в версиях 1.3 и старше.

Напряжение −12 В необходимо лишь для полной реализации стандарта последовательного интерфейса RS-232 с использованием микросхем без встроенного инвертора и умножителя напряжения, поэтому также часто отсутствует.

Напряжения ±5, ±12, +3,3 В дежурного режима используются материнской платой. Для жёстких дисков, оптических приводов, вентиляторов используются только напряжения +5 и +12 В.

Современные электронные компоненты используют напряжение питания не выше +5 Вольт. Наиболее мощные потребители энергии, такие, как видеокарта, центральный процессор, северный мост подключаются через размещенные на материнской плате или на видеокарте вторичные преобразователи с питанием от цепей как +5 В, так и +12 В.

Напряжение +12 В используется для питания наиболее мощных потребителей. Разделение питающих напряжений на 12 и 5 В целесообразно как для снижения токов по печатным проводникам плат, так и для снижения потерь энергии на выходных выпрямительных диодах блока питания.

Напряжение +3,3 В в блоке питания формируется из напряжения +5 В, а потому существует ограничение суммарной потребляемой мощности по ±5 и +3,3 В.

В большинстве случаев используется импульсный блок питания, выполненный по полумостовой (двухтактной) схеме. Блоки питания с накапливающими энергию трансформаторами (обратноходовая схема) естественно ограничены по мощности габаритами трансформатора и потому применяются значительно реже.

1.1 Стандарты и типы блоков питания

Для персональных компьютеров за всю их историю было разработано по крайней мере шесть различных стандартных блоков питания. В последнее время промышленность по установившейся практике выпускает блоки питания на базе ATX. ATX – промышленная спецификация, устанавливающая такие требования к блокам питания, чтобы они подходили к стандартному корпусу ATX, а их электрические характеристики обеспечивали бы функционирование материнской платы ATX. 

В кабелях питания персонального компьютера используются стандартизированные разъемы с ключами, предотвращающими неправильное включение. К тому же производители вентиляторов охлаждения часто снабжают свои изделия такими же разъемами, как у кабелей питания дисководов, чтобы при необходимости их можно было легко подключить к питанию 12 вольт. Благодаря проводке с цветовым кодированием и разъемам, соответствующим промышленным стандартам, пользователю предоставляется широкий выбор при замене блока питания. 

Стандарт АТ

Стандарт АТ первым использовался в компьютерных блоках питания. Он появился на свет одновременно с первыми IBM-совместимыми компьютерами и применялся вплоть до 1995 года.

 Блок питания стандарта AT обеспечивал компьютер четырьмя постоянными напряжениями - +5, + 12, -5 и -12 В. Однако по мере развития процессоров и всевозможной периферии, во-первых, росла общая потребляемая компьютером мощность, во-вторых, все больше сказывалось отсутствие в АТ-блоках напряжения +3,3 В, которое приходилось получать непосредственно на системной плате отдельным стабилизатором. Кроме того, формат корпусов AT был не очень удобен для сборки компьютеров и не оптимизирован с точки зрения охлаждения. 

В блоках питания стандарта AT выключатель питания находится в силовой цепи и обычно выводится на переднюю панель корпуса отдельным проводом. Как следствие, автоматическое включение и выключение компьютера невозможно. Блок питания стандарта AT подключается к материнской плате двумя одинаковыми шестиконтактными разъёмами, включающимися в один 12-контактный разъём на материнской плате. К разъёмам от блока питания идут разноцветные провода, и правильным считается подключение, когда контакты разъёмов с чёрными проводами сходятся в центре разъёма материнской платы.

 Все это привело к разработке компанией Intel в 1995 г. формата АТХ - нового типа корпусов и блоков питания. 

Стандарт  ATX

В блоке питания АТХ количество выходных напряжения увеличилось: добавились напряжения +3,3 и +5 В SB (Stand-By). Последнее было введено для реализации таких функций, как "пробуждение" компьютера по сигналу из локальной сети, от модема, по нажатию клавиши на клавиатуре или мыши, а также для реализации "дремлющего" режима S3 Suspend-to-RAM, в котором все текущие данные хранятся в оперативной памяти даже при выключенном компьютере. Очевидно, что напряжение +5 В SB должно присутствовать вне зависимости от того, включен или выключен компьютер (если, конечно, он физически не отключен от розетки), поэтому его стабилизатор - это практически отдельный миниатюрный маломощный блок питания, функционирующий непрерывно. Если в формате AT кнопка включения компьютера снимала с блока питания напряжение 220 В, то в АТХ кнопка включения лишь дает на блок питания команду остановить ШИМ-контроллер основного стабилизатора, но сам блок при этом остается подключенным к сети, и в нем продолжает работать стабилизатор дежурного режима +5 В SB. Для того чтобы отключить блок полностью, требуется либо воспользоваться имеющейся на многих моделях клавишей на задней стенке блока, либо физически отключить его от сети 220 В. 

Постепенно в стандарт АТХ вносились изменения, но до определенного момента они не оказывали существенного влияния на блок питания. Новой тенденцией, приведшей к заметному с точки зрения пользователя изменению БП, был переход на 12-В питание стабилизатора процессора. 

Стандарт АТХ12V

До выпуска компанией Intel процессора Pentium 4 со значительной потребляемой мощностью обычным решением было питание стабилизатора процессора от +5-В шины. Очевидно, что для процессора с потребляемой мощностью, скажем, 50 Вт даже без учета потерь на расположенном на системной плате стабилизаторе (а это еще как минимум 10%) ток при питании от упомянутой шины составит 10 А, что весьма немало. Такие токи, во-первых, осложняют размещение компонентов на системной плате, ибо крупный разъем питания АТХ зачастую трудно расположить в удобном для разработчика печатной платы месте (как можно ближе к стабилизатору питания процессора), а во-вторых, недостаточно плотный контакт в разъеме питания системной платы вызывал перегрев контактов и разъема с дальнейшим ухудшением контакта и более чем вероятными сбоями системы. Выходом из этой ситуации стал переход на питание стабилизатора ЦП от +12-В шины. Известно, что если напряжение в 2,4 раза больше, то ток при той же потребляемой мощности будет в 2,4 раза меньше, а, кроме того, установленный на плате стабилизатор, как и любой преобразователь постоянного тока, увеличивает свой КПД с ростом входного напряжения. Однако возникла другая проблема: поскольку до последнего времени серьезных потребителей +12 В на системной плате не было, то в разъеме ее питания был предусмотрен всего один провод для этого напряжения, что могло привести к перегреву и обгоранию контактов из-за чрезмерно большого тока через них. Эта проблема была решена добавлением еще одного разъема питания системной платы - маленького четырех контактного ATX12V, который не только добавил два дополнительных провода +12 В, но и благодаря своим скромным размерам позволил размещать его рядом со стабилизаторами питания процессора, серьезно упростив работу разработчикам печатных плат. Таким образом, летом 2000 г. компания Intel выпустила инженерное дополнение к стандарту АТХ 2.03, названное "ATX12V". Помимо вышеупомянутого разъема, в нем были ужесточены требования к блоку питания: при той же суммарной выходной мощности, что и раньше, блок должен был обеспечивать большие токи по шинам +12 и +3,3 В. Более того, устанавливалась нижняя граница максимального тока по шине +12 В - 10 А вне зависимости от суммарной мощности БП; блок, не обеспечивающий такого тока, не может считаться соответствующим стандарту ATX12V. 

Так как физически новые блоки отличались от старых лишь дополнительным разъемом, то в продаже в большом количестве появились различные переходники для адаптации АТХ-блоков питания к стандарту ATX12V. Разумеется, в связи с возросшими требованиями к нагрузочным токам для мощных систем такая адаптация была некорректна, но у систем со сравнительно небольшим энергопотреблением никаких проблем не возникало. 

Следующее заметное изменение принесла версия 1.2 все того же стандарта ATX12V. Напряжение -5 В, до этого момента обязательное для всех блоков питания, практически уже не использовалось: оно подавалось только на системную плату и разъемы ISA, которые уже канули в Лету. Даже в более старых компьютерах, где еще использовались ISA-платы, это напряжение, как правило, не требовалось. В связи с этим в стандарте ATX12V 1.2 напряжение -5 В стало необязательным, и вскоре на рынке появились БП, у которых в разъеме питания системной платы отсутствовал соответствующий провод. 

Тем временем наметилась новая тенденция: если раньше потребление по шине +3,3 В росло, то теперь оно, напротив, стало падать, ибо все больше производителей стали использовать на своих платах отдельные стабилизаторы, питающиеся от +5 или чаще +12 В и формирующие необходимые для платы напряжения. Более того, современные графические платы питаются уже не от AGP, а от отдельного разъема питания, на который просто не заводится напряжение +3,3 В. Соответственно, требования к этому напряжению падают, а к нагрузочной способности по шине +12 В, наоборот, увеличиваются, особенно учитывая постоянно растущее энергопотребление процессоров. 

Стандарт ATX12V 2.0

Для удовлетворения вышеописанных требований был разработан стандарт ATX12V, версия 2.0 (не путать со стандартом АТХ 2.0; ATX12V 2.0 соответствует версии 2.2 стандарта АТХ). Это не просто косметические улучшения БП: изменения довольно серьезны, и старые блоки питания, хотя и будут частично совместимы с системными платами стандарта ATX12V 2.0, во многих случаях придется заменить.  Основное отличие нового стандарта в том, что теперь в блоке питания предусмотрены сразу две шины +12 В. Связано это с тем, что увеличить нагрузочный ток по одной шине выше 20 А нельзя - по требованиям стандартов безопасности мощность цепей, к которым есть открытый доступ для оператора, не должна превышать 240 В-А (12 Вх20 А). При этом заметно уменьшились максимальные нагрузочные токи по шинам +3,3 и +5 В (до полутора раз по сравнению с блоками ATX12V 1.1 той же мощности). Претерпел изменения и разъем питания системной платы. Если раньше это был 20-контактный разъем Molex 39-01-2200, то теперь он заменен на 24-контактный Molex 39-01-2240 - добавилось по одному контакту +12, +3,3, +5 В и "земля". Легко заметить, что двадцать крайних контактов у обоих разъемов совершенно одинаковы, поэтому блок питания ATX12V 2.0 можно использовать в паре с ATX12V 1.1-платой (если сбоку от ее разъема питания есть свободное место для четырех "лишних" контактов разъема) и наоборот, однако в последнем случае надо учитывать, что с мощной системой ATX12V 2.0 с большим энергопотреблением блок питания, соответствующий старому стандарту, может не справиться. 

Привычный четырех контактный разъем ATX12V, предназначенный для питания стабилизатора процессора, в новом стандарте не изменился, но теперь на него подается напряжение +12 В с другого источника, так что процессор имеет свое собственное питание, до некоторой степени независимое от питания системной платы и различной периферии, что должно положительно сказаться на качестве питающих напряжений. 

Также из нового стандарта полностью исчезло напряжение -5 В: оно не предусмотрено даже как необязательное. Вместе с ним исчез и появившийся несколькими годами раньше в стандарте АТХ 2.01 разъем AUX для дополнительной подпитки системной платы (на него выводились напряжения +5 и +3,3 В, а сам разъем напоминал разъемы питания системных плат форм-фактора AT); несмотря на рекомендацию использовать его в системах с большим энергопотреблением, на практике системные платы с таким разъемом практически не выпускались. Кроме того, разъемы питания Serial ATA-винчестеров теперь стали обязательны, впрочем, последние модели блоков питания ATX12V 1.1 уже выпускались с ними. 

Также стоит отметить появление в стандарте рекомендаций по максимальным нагрузочным токам для БП мощностью 350 и 400 Вт - до этого регламентировались токи для блоков питания до 300 Вт включительно, что оставляло производителям более мощных БП больший простор для выбора характеристик, а это, в свою очередь, приводило к тому, что блоки большой мощности сильно различались между собой по возможностям, а некоторые не во всем превосходили даже стандартный 300 Вт блок питания.

Стандарт EPS12V

EPS12V - это стандарт для серверов начального уровня. Достаточно часто встречаются в продаже соответствующие ему блоки питания мощностью 400-500 Вт, которые представляют определенный интерес и для владельцев мощных систем стандарта АТХ. 

Физически блоки стандарта EPS12V по габаритам и расположению крепежных отверстий совместимы с блоками АТХ, так что ничто не препятствует их установке в обычный АТХ-корпус. Разъем питания системной платы стандарта EPS12V аналогичен таковому в ATX12V 2.0-платах, причем не только физически (это 24-контактный разъем такого же типа), но и по разводке контактов; таким образом, к ЕР512V-блоку питания можно без проблем подключать системные платы ATX12V 2.0 и при наличии физической возможности подключить более крупный разъем также и платы ATX12V 1.1 (при отсутствии такой возможности следует использовать переходник). Разъем питания процессоров у EPS12V собственный, восьми контактный. Однако четыре крайних контакта в точности совпадают с разъемом ATX12V, поэтому его также можно напрямую подключить к обычной ATX12V системной плате, если сбоку от установленного на ней разъема есть свободное место, либо же, если места нет, воспользоваться переходником. 

Важно, что блоки EPS12V бывают как с одним источником + 12 В, так и с двумя, аналогично ATX12V 2.0. В последнем случае подключать на системной плате ATX12V 1.1 второй источник +12 В блока питания (он выведен на 8-контактный разъем питания процессора) можно, только будучи уверенным, что шины питания процессора и шина +12 В с разъема питания самой системной платы полностью разделены; в противном случае системная плата может выйти из строя. С системными платами стандарта ATX12V 2.0 такой проблемы возникнуть не может - у них шины разделены по определению, ибо используются два раздельных источника питания. 

Компактные блоки питания

Еcли на протяжении эволюции стандартов полноразмерных корпусов, AT, ATX, BTX, в соответствующих им блоках питания менялось только содержимое, а не внешний вид, и любой блок формфактора AT выпуска десятилетней давности по габаритам и расположению крепежных отверстий подойдет к новейшему ATX- или BTX-корпусу, то в области блоков питания для компактных корпусов ситуация складывается прямо противоположная. Электрические параметры и разъемы для подключения питаемых устройств эти блоки наследуют от своих полноразмерных собратьев (за тем лишь исключением, что мощность компактных блоков обычно меньше), однако стремление в каждом случае разместить блок питания в корпусе так, чтобы свести к минимуму занимаемое им место и соответственно общие размеры корпуса, привело к появлению уже восьми различных стандартных типов корпусов для компактных блоков питания, каждый из которых лучше удовлетворяет требованиям каких-либо конкретных систем. Привычный большинству пользователей полноразмерный блок питания ATX, самый крупный (см. таблицу в конце странички), имеет форму обычного прямоугольного параллелепипеда и может оснащаться одним или двумя вентиляторами размером от 80 до 120 мм.

Стандарт SFX (S — Small, маленький), самый старый стандарт на компактные блоки питания, описывает пять различных вариантов исполнения. Во-первых, это два низкопрофильных блока, шириной 100 и высотой 50 и 63,5 мм. Названия этим моделям даны не по их габаритам, а по размерам устанавливаемых в них вентиляторов — 40# и 60#мм соответственно. Такие вентиляторы обеспечивают достаточно слабый воздушный поток, способный охладить лишь сам блок питания, поэтому в компьютерах, где на блок питания возлагается еще и задача охлаждения всего системного блока, рекомендуется использовать два следующих варианта, с 80 мм вентиляторами, расположенными на верхней крышке. Высота торцевой стенки обоих блоков составляет 63,5 мм, однако вентилятор выступает за пределы крышки еще на 17,1 мм, поэтому максимальная высота блока — чуть больше 8 см. Эти два формфактора различаются лишь тем, что у первого ширина 100 мм, а глубина 125 мм, в то время как у второго — наоборот. Последний вариант блока стандарта SFX — так называемый PS3. Это укороченная на несколько сантиметров версия полноразмерного ATX-блока. Блоки PS3 весьма часто встречаются в microATX-корпусах.

 Стандарт TFX 

TFX (T — Thin, тонкий), описывает только один вариант исполнения блока питания, в тонком, но очень длинном (175 мм) корпусе. Блок оснащен мощным 80 мм вентилятором и поэтому может использоваться для охлаждения всей системы. При этом в отличие от SFX-блоков с таким же вентилятором последний не выступает за пределы крышки, благодаря чему TFX сочетает достоинства низкопрофильных SFX и SFX с мощным вентилятором.

 Стандарты CFX 

CFX (C — Compact) и LFX (L — Lowprofile), разработаны совсем недавно специально для BTX-систем. Блоки питания формфактора CFX предназначены для компактных систем с объемом корпуса 10–15 л (это меньше, чем у многих современных microATX-корпусов. CFX-блок — это дальнейшее развитие PS3-варианта SFX: у него еще немного уменьшена глубина, а корпусу придана Г-образная форма. В собранной системе такой блок будет нависать над системной платой, что позволяет уменьшить ширину корпуса компьютера на несколько сантиметров. Блоки питания формфактора LFX — самые маленькие на сегодня и предназначены для сверхкомпактных BTX-систем с общим объемом корпуса 6–9 л. Ширина и высота этих блоков меньше, чем у TFX (конечно, за это пришлось поплатиться размером вентилятора, размещаемого на боковой стенке блока — он не может быть больше 70 мм). При этом длина блока увеличилась до 210 мм, но отчасти это компенсируется тем, что на последних 58 мм высота блока уменьшается с 72 до 46 мм. Кроме того, такая длина является максимально допустимой, если же позволяют технологические возможности, то производитель имеет право укоротить LFX вплоть до 152 мм.

Таблица 1 - Формфакторы блоков питания

Формфактор

Размеры блока,мм

Размер вентилятора,мм

 ATX

150*86*146

80, 90 или 120

SFX (40 mm profile)

100*50*125

40

SFX (60 mm profile)

100*63,5*125

60

SFX (top mount fan)  

100*63,5 + 17,1*125

80

SFX (reduced depth)  

125*63,5 + 17,1*100

80

SFX (PS3)  

150*86*101,4

80

TFX  

65*85*175

80

CFX  

150*86*95

80

  LFX  

62*72*210

70

1.1 Основные характеристики блоков питания

Основной характеристикой блока питания является выходная мощность, коэффициент полезного действия, форм-фактор блока питания, уровень шума.

Перед покупкой блока питания нужно знать, какими схемами защиты он обладает. Во всех моделях, соответствующих стандарту ATX, обязательно должны присутствовать системы защиты от перегрузки по току OCP (Over Current Protection), от перенапряжения OVP (Over Voltage Protection) и от короткого замыкания SCP (Short Curcuit Protection). А вот защита от перегрева OTP (Over Temperature Protection) не обязательна, хотя в жаркую погоду очень актуальна. Так что если говорить о надежности системы, то лучше выбирать БП, адекватно реагирующий на перегрев.

Также важна рабочая температура компонентов устройства. В общем случае рецепт эффективного охлаждения прост: массивные радиаторы + большой вентилятор. На вентиляторах производители не экономят, а вот качественные радиаторы в дешевых БП встречаются редко. Как следствие, такие модели больше подвержены износу и оттого менее надежны.

Качественная элементная база также позволяет снизить рабочие температуры, так что простенькие радиаторы встречаются и в дорогих блоках питания, однако тяжелые модели все же внушают больше доверия.

Уровень шума, издаваемого блоком питания, зависит от качества вентилятора и его схемы управления. Идеальный вариант — массивный 140-мм вентилятир с автоматической регулировкой скорости вращения. Худший вариант — 120-мм вентилятор, постоянно работающий на максимальных оборотах.

Не каждая модель подойдет для сборки того или иного компьютера, даже если ее мощности хватает на обеспечение всего железа системного блока. Во-первых, БП может не подойти по габаритам. Конечно, существует стандарт, описывающий размеры типового блока питания, но модели с мощностью в киловатт и более, как правило, не вписываются в заданные рамки.

2 Оценка блоков питания

2.1 Критерии выбора

Для тестирования блоков питания мы выбрали из двух очень популярных мощностных групп – 600Вт и 650 Вт. Подобные модели пользуются устойчивым спросом, поскольку их возможностей «с запасом» хватает для любой системы с одиночной видеокартой (даже с учетом серьезного разгона). При этом стоимость выбранных блоков питания обычно весьма невысока, чего не скажешь о блоках старших мощностных групп.

Изучаемые блоки питания относятся к бюджетной категории. По данным нескольких популярных магазинов компьютерной электроники средняя стоимость Gigabyte ATX-G600K в рознице составляет примерно 1700 рублей, HIPRO HPA-600W – 1900 рублей, а Zalman ZM600-LE – ~1800 рублей. Ни одна из моделей не сертифицирована по стандартам 80 PLUS, очень схожи внешне и оснащены приблизительно одинаковым набором разъемов.

По стандарту 80 PLUS, даже если OEM-производитель сертифицировал свой блок питания, компания, продающая такой же блок питания под другим брендом, так же должна сертифицировать БП. Кроме того, некоторые компании присваивают своим продуктам схожие имена, например, «85 PLUS», официально такой сертификации или стандарта не существует, однако, это не исключает того, что БП может быть сертифицирован по 80 PLUS. В некоторых случаях блокам приписывались завышенные характеристики по мощности, что тоже исключает возможность соответствия стандарту. Список всех сертифицированных блоков питания можно посмотреть на официальном сайте стандарта.

Gigabyte ATX-G600K (GZ-EBS60N-C3)

Gigabyte ATX-G600K – единственная модель в подборке, которая предлагается покупателю в OEM-варианте. Следует отметить, что даже бюджетные блоки этой компании поставляются в «пупырчатом пакете» (получается «кулёк», обмотанный скотчем) и комплектуются шнуром питания. Таким образом, отличия от типичной «боксовой» поставки минимальны.

Корпус блока окрашен в черный цвет, решетка, накрывающая вентилятор, сделана съемной, а некоторые шнуры снабжены дополнительной пластиковой оплеткой.

Рисунок 1 - Gigabyte ATX-G600K

Габариты Gigabyte ATX-G600K – 149 х 139 х 86 мм (что соответствует стандарту ATX), масса – 1335 г.

Блок выполнен по стандартной (немодульной) схеме. На задней панели размещены кнопка отключения питания и переключатель напряжения сети (230/110 В).

Продукт Gigabyte оснащен типичным для этой ценовой категории семилопастным вентилятором типоразмера 120 х 25 мм. Подобные вентеляторы постоянно встречаются в блоках самых разных фирм – это своего рода стандарт.

Рисунок 2 - вентилятор Gigabyte ATX-G600K

Рассмотрим мощностные характеристики. Компания Gigabyte, склонна занижать нагрузочную способность линии 12 В. Так происходит и с данной моделью. По линии 12 В, разделенной на два виртуальных канала, можно подать только 426 Вт мощности.

Совсем немного для модели БП, которая заявлена как 600-ваттная – это всего 71% от номинала.

Рисунок 3-Заявленные характеристики Gigabyte ATX-G600K

Сила тока на линии 3.3 В ограничена 24 А, а на линии 5 В – 20 А. В сумме по ним можно подать до 120 Вт мощности. Путем простого подсчета (426 + 120 = 546 Вт) можно установить, что блок явно не дотягивает до нужных мощностных характеристик.

На самом деле мощность этого БП составляет 500 Вт. Блок не сертифицирован по стандартам 80 PLUS.

Модель ATX-G600K снабжена составными разъемами ATX Mainboard 20+4-pin и CPU 4+4-pin. Это означает что любые любые проблемы с совместимостью исключены.. Длина шнуров составляет 500 и 600 мм.

Набор коннекторов для подключения видеокарты не соответствует мощности БП. ATX-G600K оснащен одним-единственным PCI-e 6+2-pin. На сегодняшний день этого мало для 500-ваттной модели.

С периферийных устройств имеется шесть разъемов SATA, три Molex и один коннектор Floppy-дисковода. Длина шнуров составляет 700 и 850 мм.

Рисунок 4 - Набор коннекторов Gigabyte ATX-G600K

Данный блок питания Gigabyte отличается очень невысокими мощностными характеристиками. Необходимо отметить наличие всего одного разъема PCI-e. ATX-G600K можно занести только солидный (по меркам этой ценовой категории) внешний вид.

HIPRO HPA-600W

Продукт HIPRO поставляется в картонной коробке средних размеров – 245 х 175 х 100 мм.

На коробке приведено несколько изображений блока, его краткое описание и таблица мощностных характеристик. Надежность упаковки невысока, здесь нет никаких дополнительных смягчающих элементов, корпус БП даже не помещен в «пупырчатый» пакет.

Комплект поставки типичен для БП среднего класса – инструкция, шнур питания, крепежные винты и несколько стяжек для фиксации проводов.

Внешне данный блок практически идентичен рассмотренной выше модели Gigabyte: такой же черный корпус со съемной проволочной решеткой. Совпадают даже детали – например, вентилятор также смещен относительно центра корпуса, а дополнительная оплетка есть только на основном шнуре Mainboard. При осмотре различить устройства можно только по наклейкам.

Рисунок 5 - HIPRO HPA-600W

Размеры корпуса – 149 х 139 х 86 мм (эта модель также полностью соответствует спецификациям ATX), масса – 1530 г. Блок выполнен по стандартной (немодульной) схеме и снабжен кнопкой отключения питания.

По размеру (120 х 25 мм) и форме крыльчатки вентилятор, используемый HIPRO, практически не отличается от того, который установлен на Gigabyte ATX-G600K.



Рисунок 6 - вентилятор HIPRO HPA-600W

Линия 12 В в данном случае также разделена на два виртуальных канала. При этом нужно отметить, что ограничение по силе тока на каждом из них заметно ниже, чем у ATX-G600K – 25 А против 30 А, однако суммарная мощность линии выше почти на 100 Вт – 520 Вт. В отношении к номиналу мощности модели показатель составляет 86.7%.

Рисунок 7 - Заявленные характеристики HIPRO HPA-600W

Максимальная сила тока на линии 3.3 В составляет 24 А, а на линии 5 В – 18 А. В сумме можно подать до 120 Вт. Блок не сертифицирован по стандартам 80 PLUS, заявленный производителем  КПД «превышает 78%».

Блок оснащен разъемами ATX Mainboard 20+4-pin и CPU 4+4-pin – так же, как у ATX-G600K. Длина шнуров 480 мм.

А вот по количеству разъемов PCI-e 6+2-pin продукт HIPRO превосходит Gigabyte ATX-G600K вдвое.

Наборы разъемов для периферии идентичны: шесть SATA, три Molex и один Floppy. Длина шнуров составляет 650 и 800 мм) коннекторы распределены по-другому:

Рисунок 8 - Набор коннекторов HIPRO HPA-600W

Zalman ZM600-LE

Как и продукт HIPRO, модель Zalman ZM600-LE поставляется в картонной коробке небольших размеров – 240 х 180 х 100 мм.

На упаковке приводится краткое описание блока и таблица мощностных характеристик.

Блок помещен в пакет с «пупырышками», надежность упаковки несколько выше, чем у HIPRO HPA-600W.

Комплект поставки –инструкция, шнур питания, крепежные винты и стяжки для фиксации проводов внутри корпуса ПК:

Рисунок 9 - ZM600-LE

Габариты ZM600-LE – 149 х 139 х 86 мм, масса – 1480 г. БП выполнен по стандартной (немодульной) схеме и снабжен кнопкой отключения питания.

Блок оснащается семилопастным вентилятором типоразмера 120 х 25 мм – по форме крыльчатки этот куллер почти неотличим от тех, что установлены на модели ATX-G600K и HPA-600W.

Рисунок 10 – Вентилятор ZM600-LE

Стоит отметить, что у всех трех блоков решетки, накрывающие вентилятор, закреплены снаружи корпуса. Их можно снять без разборки устройства ,это может упростить чистку вентилятора и радиаторов от пыли.

Мощностные характеристики этого БП оказались самыми высокими в подборке. Так, по линии 12 В можно подать до 540 Вт мощности. Это 90% от номинала блока – очень высокий показатель.



Рисунок 11 - Заявленные характеристики ZM600-LE

Суммарная мощность линий 3.3 В и 5 В может достигать 130 Вт, сила тока на первой ограничена 24 А, а на второй – 20 А. Блок не сертифицирован по стандартам 80 PLUS.

Длина шнуров с разъемами ATX Mainboard 20+4-pin и CPU 4+4-pin составляет 480 и 600 мм.

Блок оснащен двумя разъемами PCI-e 6+2-pin, смонтированными на шнуре длиной 650 мм.

Набор разъемов для периферии включает в себяшесть SATA, три Molex и один коннектор для Floppy-дисковода. Длина шнуров – 750 и 800 мм.



Рисунок 12 - Набор коннекторов ZM600-LE

По итогам внешнего осмотра можно заключить, что все выбранные блоки схожи. Zalman и HIPRO –модели очень похожи внешне, обладают близкими мощностными характеристиками и одинаковым набором разъемов. Gigabyte выделяется из общего ряда из-за меньшей нагрузочной способности линии 12 В и наличия только одного коннектора PCI-e.

2.2 Краткие технические характеристики

Таблица 1 - Краткие технические характеристики выбранных БП

Наименование модели

Gigabyte 
ATX-G600K

HIPRO 
HPA-600W

Zalman 
ZM600-LE

OEM-производитель

Andyson

HIPRO

Hui Cheng

Заявленная мощность, Вт

600

600

600

Нагрузочная способность по линии 12 В, Вт

426

520

540

Отношение нагрузочной способности линии 12 В к общей мощности блока, %

71

86.7

90

Габариты, мм

149 х 139 х 86

149 х 139 х 86

149 х 139 х 86

Масса блока питания, г*

1335

1530

1480

Типоразмер вентилятора

120 х 25

120 х 25

120 х 25

Разъемы

20+4-pin Mainboard; 
4+4-pin CPU; 
6+2-pin PCIe; 
6
х SATA; 
3
х Molex; 
1
х Floppy

20+4-pin Mainboard; 
4+4-pin CPU; 
2 x 6+2-pin PCIe; 
6
х SATA; 
3
х Molex; 
1
х Floppy

20+4-pin Mainboard; 
4+4-pin CPU; 
2 x 6+2-pin PCIe; 
6
х SATA; 
3
х Molex; 
1
х Floppy

Длина шнуров, мм

500 (Mainboard); 
600 (CPU); 
500 (PCIe); 
700/850 (Molex/SATA)

480 (Mainboard); 
480 (CPU); 
550 (PCIe); 
650/800 (Molex/SATA)

480 (Mainboard); 
600 (CPU); 
650 (PCIe); 
750/800 (Molex/SATA)

2.3 Сравнительный анализ блоков питания

Тестовый стенд

  1.  Материнская плата: ASUS P8P67 PRO (BIOS v 1204);
  2.  Процессор: Intel Core i5-2500K (базовая частота 3300 МГц);
  3.  Система охлаждения процессора: Noctua NH-D14 (вентилятор TR-TY140, 1150 об/мин);
  4.  Оперативная память: Corsair TR3X6G1600C7 (DDR3-1600, 7-7-7-20, 2x2 Гбайта, двухканальный режим);
  5.  Видеокарта: Radeon HD 6970;
  6.  Жесткий диск: Western Digital WD10EALX (1000 Гбайт).

Блоки питания:

  1.  Gigabyte ATX-G600K;
  2.  HIPRO HPA-600W;
  3.  Zalman ZM600-LE.

Корпус: открытый стенд.

Программное обеспечение:

Операционная система: Windows 7 x64 Ultimate;

Драйвер видеокарты: AMD Catalyst 13.4;

Вспомогательные утилиты:

  1.  MSI Afterburner 2.3.1;
  2.  ASUS TurboV EVO;
  3.  Prime 95 v.27.9;
  4.  Furmark 1.10.6;
  5.  Real Temp 3.7.

Путем подбора параметров частот, напряжений, а также создаваемой на процессор и графическую подсистему нагрузки были подобраны режимы со стабильным потреблением системы в диапазоне 150–700 Вт с шагом 50 Вт.

Нагрузка создавалась при помощи стресс-тестов Furmark и Prime 95. В самых легких режимах использовался только центральный процессор, причем для получения минимального значения (150 Вт) пришлось прибегнуть к существенному снижению частоты и напряжения. Средние режимы (диапазон от 250 до 500 Вт) получены при использовании одной видеокарты, ведь при таком уровне нагрузки чаще всего будут тестироваться блоки питания, не обладающие достаточным количеством разъемов для подключения CrossFire.

Начиная с 500 Вт, в стенд устанавливался второй В среднем, максимальная мощность, при которой будет испытываться тот или иной блок питания, будет составлять ≈90% от обозначенной максимальной мощности с округлением вниз до 50 Вт. Так 600-ваттные блоки следует тестировать при максимальной нагрузке 500 Вт, 700-ваттные – при 600 Вт, 400-ваттные – при 350 Вт. Во всех случаях будет учитываться нагрузочная способность блока по линии 12 В. Для некоторых моделей БП подобные режимы будут недоступны.

700 Вт – это максимальная «чистая» нагрузка, которую удалось получить на данном стенде. При значительном разгоне процессора и видеокарт с одновременным запуском тестов Prime95 и Furmark можно достигнуть и до режима 750 Вт, но система ведет себя крайне нестабильно, перегревается, и потребление немного плавает из-за троттлинга графических ускорителей.

Следовательно, с помощью нашего стенда можно тестировать блоки мощностью до 800 Вт включительно. Для обычной игровой системы даже с очень мощной «начинкой» и парой однопроцессорных видеокарт этого более чем достаточно. Используемые ускорители Radeon HD 6970 чрезвычайно энергозатратны, однако даже при работе стресс-тестов системе совершенно не нужен «киловаттный» блок питания. В обычной игровой нагрузке и после серьезного разгона сложно получить значения более 500 Вт.

Конечно, существуют и топовые системы: с более чем двумя видеопроцессорами, и с водяным охлаждением. Они нуждаются в более мощном решении. Но как раз их тестов на просторах интернета хватает.

Поскольку потребление стенда подобрано с минимальной погрешностью, то у нас есть возможность точно измерить КПД тестируемых блоков. КПД – это частное «идеального» энергопотребления стенда и потребления системы «от розетки», выраженное в процентах.

Для исследования работы стабилизатора напряжений используются обыкновенные мультиметры. Для удобства работы к «ногам» разъема ATX на материнской плате был подпаян обычный Molex – его гнезда идеально подходят для щупов инструмента.

 

Рисунок 13 – Впаянный разъем Molex

Стандарты ATX 2.x допускают колебания напряжения до 5% по всем линиям. В нашем случае предлагается использовать более строгую шкалу. Основное внимание уделяется линии 12 В, отклонения напряжений на ней оцениваются следующим образом:

  1.  До 1% – идеальная работа преобразователя.
  2.  До 2% – хороший результат, никаких претензий.
  3.  3% и более – посредственный результат, который будет отмечен как недостаток блока.

Для линий 3.3 В и 5 В диапазон свободнее:

  1.  До 1% – идеальная работа преобразователя.
  2.  До 3% – приемлемый результат.
  3.  5% и более – посредственный результат, который будет отмечен как недостаток блока.

КПД, стабилизация напряжений и возможность работать при высоких уровнях нагрузки  – это все, что касается «электрической части». Далее следует измерение уровня шума.

Для этого используется шумомер Becool BC-8922, Ее главным плюсом является заявленный диапазон от 30 дБ.

Рисунок 14 – шумомер Becool BC-8922

Это лазерный тахометр DT-2233A, который позволяет измерять скорость вращения вентилятора дистанционно.



Рисунок 15 – лазерный тахометр DT-2233A

Прибор испускает лазерный луч, который отражается от небольшой наклейки на поверхности вращающегося тела (специальная липкая лента с хорошим коэффициентом отражения идет в комплекте – достаточно очень маленького кусочка). Далее тахометр измеряет время между отражениями луча и рассчитывает скорость вращения. Самые точные результаты получаются при неподвижной установке прибора, но и при измерении с рук можно получать цифры с минимальной погрешностью.

Это важно, поскольку показатель скорости вращения вентилятора помогает лучше «раскрыть» шумовые характеристики блока. Некоторые БП мгновенно изменяют скорость вращения, подстраиваясь под нагрузку, другие плавно поднимают ее с ростом температуры, третьи работают «ступенчато» – изменяя скорость вращения с некоторым шагом. Все эти моменты тяжело отследить с помощью «капризного» шумомера, который реагирует даже на дыхание испытателя. Тахометр, мгновенно снимающий показатель скорости вращения (и не заставляющий для этого замедлять и останавливать все вентиляторы в «дымящейся» под экстремальной нагрузкой системе), позволяет узнать гораздо больше.

Стоит отметить, что без подобного прибора измерение скорости вращения вентиляторов в блоках питания связано с серьезными трудностями. Лишь некоторые топовые модели БП оснащены специальным разъемом для мониторинга и настройки оборотов вентилятора. В большинстве же случаев приходится вскрывать корпус и «впаиваться» в линию питания вентилятора. А на некоторых моделях, которые управляют скоростью вращения через прямое изменение напряжения питания вентилятора, измерить скорость и вовсе невозможно.

Результаты тестов.

  1.  Gigabyte ATX-G600K

Рисунок 17 - Тест Gigabyte ATX-G600K

Из-за «слабости» линии 12 В блок смог работать только в режимах с нагрузкой до 450 Вт. Напомним, что согласно нашему анализу «желательным» для 600-ваттного БП является режим 500 Вт. При такой нагрузке модель Gigabyte просто отключается.

Блок не сертифицирован по стандартам 80 PLUS. Показатель превышает 80% только при нагрузке до 250 Вт. Средний результат.


Рисунок 18 – Напряжение по линиям Gigabyte ATX-G600K

Система стабилизации неплохо справляется со своими обязанностями лишь до того момента, когда основная нагрузка перемещается на видеокарту (режим 250 Вт). Дальше начинаются очень заметные просадки.


Рисунок 19 – Скорость вращения вентилятора Gigabyte ATX-G600K

 Главная «необычность» этого блока – обороты вентилятора практически не изменяются с ростом нагрузки. Показатель колеблется, наблюдается просадка напряжения (что замедляет вентилятор) и работу контроллера, стремящегося увеличить скорость вращения.

К тому же показатель чрезвычайно высок уже при минимальной нагрузке. Даже при 150 Вт кулер раскручивается до 1800 об/мин. В дополнение можно отметить, что и в простое (рабочий стол, потребление системы ~85 Вт) скорость вращения не падает ниже 1600 об/мин.

Рисунок 20 – уровень шума Gigabyte ATX-G600K

Уровень шума – соответствующий. С изменением потребления системы ситуация практически не изменяется.

  1.  HIPRO HPA-600W

Эта модель без проблем справилась с режимом 500 Вт.

Рисунок 20 – КПД при разных уровнях нагрузки HIPRO HPA-600W

Блок также не сертифицирован по стандарту 80 PLUS. Сам же производитель, заявляет КПД «не менее 78%».

На деле можно было бы указать «80+», как делают многие другие фирмы, и это было бы правдой. Цифры несколько выше, чем у Gigabyte, усредненно можно говорить о преимуществе в 2-3%.

Рисунок 21 – Напряжение на линиях HIPRO HPA-600W

Система стабилизации справляется со своими обязанностями немного лучше. Вряд ли здесь можно говорить о качественном преимуществе продукта HIPRO, просадки значительны, но по «чистым цифрам» этот БП превосходит конкурента.

Рисунок 22 – Скорость вращения вентилятора HIPRO HPA-600W

Главное преимущество HIPRO – шумовые характеристики.

Рисунок 23 – Уровень шума HIPRO HPA-600W

Как видно на графике, скорость вращения крыльчатки вентилятора этого БП значительно ниже во всех режимах. 

Здесь уже можно говорить о принципиальной разнице. Блок питания работает очень тихо при низкой нагрузке, с ростом потребления шум усиливается, но даже на максимуме это лишь «негромкое шипение».

  1.  Zalman ZM600-LE

Модель Zalman ZM600-LE также смогла отработать полную программу тестирования в режимах с нагрузкой до 500 Вт.

150 W

85

200 W

84

 

250 W

83

 

300 W

82

 

350 W

83

 

400 W

82

 

450 W

81

 

500 W

81

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

20

 

40

 

60

 

80

 


Рисунок 24 – КПД при разных уровнях нагрузки Zalman ZM600-LE

По показателю КПД блок равноценен HIPRO HPA-600W. В некоторых режимах даже наблюдается небольшое преимущество.


150 W

3.29

5.06

12.08

200 W

3.28

5.05

11.98

 

250 W

3.27

5.07

11.83

 

300 W

3.27

5.07

11.79

 

350 W

3.26

5.07

11.73

 

400 W

3.25

5.06

11.68

 

450 W

3.25

5.06

11.64

 

500 W

3.24

5.07

11.6

 

Baseline

3.3

5

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

2

 

4

 

6

 

8

 

10

 

12

Рисунок 25 – Напряжение по линиям Zalman ZM600-LE

Устройства Zalman и HIPRO очень близки по качеству стабилизации. Преимущество ZM600-LE минимально.

150 W

1130

 

200 W

1140

 

250 W

1180

 

300 W

1260

 

350 W

1380

 

400 W

1560

 

450 W

1740

 

500 W

1860

 

 

 

 

 

 

0

 

500

 

1000

 

1500

 

Рисунок 25 – Скорость вращения вентилятора Zalman ZM600-LE


Поскольку предыдущие сравнения не выявили лидера, основное внимание следует уделить шумовым характеристикам.

150 W

44

 

200 W

44

 

250 W

45

 

300 W

46

 

350 W

47

 

400 W

51

 

450 W

55

 

500 W

58

Ambient

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

10

 

20

 

30

 

40

 

50

 

Рисунок 26 – Уровень шума Zalman ZM600-LE

И здесь гораздо предпочтительнее выглядит именно HIPRO HPA-600W. Блок Zalman работает негромко лишь до нагрузки 200-250 Вт, с дальнейшим увеличением потребления уровень шума резко возрастает, при приближении к максимуму начинается самое натуральное гудение, как и у Gigabyte ATX-G600K.

Приступим к сравнению результатов.

  1.  Gigabyte ATX-G600K

Плюсы:

  1.  Невысокая стоимость (по меркам данной мощностной группы);
  2.  Стандартная размерность корпуса (ATX);
  3.  Большое количество разъемов для периферии.

Минусы:

  1.  Недостаточные мощностные характеристики (по меркам анализа);
  2.  Очень невысокое качество стабилизации;
  3.  Не лучший показатель КПД (от 77 до 84%);
  4.  Достаточно высокий уровень шума во всем диапазоне нагрузок;
  5.  Наличие только одного коннектора PCI-e.
  6.  HIPRO HPA-600W

Плюсы:

  1.  Невысокая стоимость (по меркам данной мощностной группы);
  2.  Стандартная размерность корпуса (ATX);
  3.  Достаточные мощностные характеристики;
  4.  Невысокий уровень шума во всем диапазоне нагрузок;
  5.  Наличие всех необходимых разъемов для производительной системы с одиночной видеокартой.

Минусы:

  1.  Не лучшее качество стабилизации;
  2.  Наличие лишь двух разъемов PCI-.
  3.  Zalman ZM600-LE

Плюсы:

  1.  Невысокая стоимость (по меркам данной мощностной группы);
  2.  Стандартная размерность корпуса (ATX);
  3.  Достаточные мощностные характеристики;
  4.  Наличие всех необходимых разъемов для производительной системы с одиночной видеокартой.

Минусы:

  1.  Не лучшее качество стабилизации;
  2.  Высокий уровень шума при значительной нагрузке;
  3.  Наличие лишь двух разъемов PCI-e (не так критично для устройства этого класса).
  4.  КПД ниже заявленного производителем (81-85%).

Слабее других в этом сравнении выглядит Gigabyte ATX-G600K: блок уступает двум другим тестируемым по качеству стабилизации и уровню КПД. А с учетом очень высокого уровня шума, устройство не стоит использовать даже для «непрожорливой» системы, где блок использовался бы с большим запасом по мощности. Не стоит забывать и о заниженных мощностных характеристиках, и о наличии только одного разъема PCI-e.

Zalman ZM600-LE и HIPRO HPA-600W очень близки по качеству стабилизации и показателю КПД. В обоих случаях результаты средние – блоки однозначно не дотягивают до стандартов более дорогих и качественных «шестисоток», но параметры вполне рабочие.

В этой ситуации определяющим фактором становится уровень шума – и здесь лучше проявил себя HIPRO HPA-600W. Даже, несмотря на то, что блок дороже конкурента. Это совсем небольшая сумма за разницу вида «блок почти не слышно в любых режимах блок гудит, начиная с нагрузки 250 Вт».

HIPRO HPA-600W показал себя хорошо и в общем сравнении. Хорошие шумовые характеристики во многих случаях способны окупить эту разницу.

В ходе проведенного тестирования была обнаружена очень неплохая модель среднего класса, которая вполне может быть рекомендована к покупке для использования в составе бюджетной системы, особенно при наличии некоторого запаса по мощности.

2.4 Поиск устранение неисправностей блоков питания

Практически любые сбои в работе компьютера могут быть вызваны неисправностью блока питания, например:

  1.  Ошибки и «зависания» при включении компьютера
  2.  Спонтанная перезагрузка или периодические «подвисания» во время работы
  3.  Ошибки в функционировании оперативной памяти как при начальном тестировании, так и при работе в операционной системе
  4.  Одновременная остановка жесткого диска и вентилятора (нет напряжения +12 В)
  5.  Перегрев компьютера
  6.  Перезапуск компьютера из-за малейшего снижения напряжения в сети
  7.  Поражение электрическим током через корпус компьютера.
  8.  Существуют и более очевидные признаки, например:
  9.  компьютер вообще не работает (не работает вентилятор, на дисплее нет изображения)
  10.  появился дым или запах гари.

Таблица 2 – Типовые неисправности блоков питания ПК

Тип неисправности

Возможная причина

Способ устранения

Не светится индикатор питания компьютера, не вращается вентилятор, компьютер не включается

Перегорел предохранитель

Заменить предохранитель

После замены предохранитель при включении питания вновь перегорает

Вышли из строя элементы входных цепей блока питания

Проверить входные цепи блока питания

Предохранитель цел, но блок питания не работает

Неисправны МКТ или схема управления

Проверить исправность МЕСТ и схемы управления

Отсутствуют выходные напряжения, вентилятор не работает

Пробита микросхема ШИМ-генератора

Заменить микросхему

Отсутствуют выходные напряжения, вентилятор не работает

Пробит конденсатор в схеме управления, неисправен датчик обратной связи

Заменить конденсатор, проверить датчики обратной связи

Не запускается преобразователь частоты

Пробит импульсный трансформатор или образовались короткозамкнутые витки

Заменить или отремонтировать трансформатор

Не включается ПК, хотя напряжение на блоке питания есть

Отсутствует сигнал "Power good"

Проверить микросхему, вырабатывающую сигнал "Power good"

Блок питания работает одну-две секунды и отключается

Срабатывает защита от перегрузки.

Проверить цепь нагрузки

Не одного из выходных напряжений

Неисправность вторичных цепей одной из обмоток трансформатора

Отремонтировать вторичные цепи

Выходные напряжения ±5 и ±12 В есть, но имеют высокий уровень пульсаций

Неисправность в фильтрующих и стабилизирующих цепях

Отремонтировать фильтры и стабилизаторы

Для ремонта блока питания необходимо его извлечь из корпуса и открыть. Далее необходимо определить тип неисправности.

Рисунок 27 – Принципиальная схема блока питания

Для начала необходимо проверить: предохранитель, защитный терморезистор, катушки, диодный мост, электролиты высокого напряжения, силовые транзисторы, первичную обмотку трансформатора, элементы управления в базовой цепи силовых транзисторов.

Первыми обычно сгорают силовые транзисторы. Лучше заменить на аналогичные. Как правило, если сгорает диодный мост, то соответственно от поступившего в схему переменного тока выходят из строя электролиты высокого напряжения. Последним всегда сгорает предохранитель.

Затем необходимо приступить к безопасным испытаниям силовой части блока. Для этого понадобится трансформатор с вторичной обмоткой на 36В. На выходе диодного моста должно быть напряжение 50-52В. Соответственно на каждом электролите высокого напряжения будет половина от 50-52В. Между эмиттером и коллектором каждого силового транзистора также должна быть половина от 50-52В.

Следующим проверяется источник дежурного питания. Также следует проверить первичные и вторичную обмотки трансформатора.

Для проверки схемы управления понадобится стабилизированный блок питания 12В. Подключается он к схеме испытуемого блоки питания и определяется наличием осциллограмм на соответствующих выводах.

Проверку силовых транзисторов режимов работы в принципе можно и не делать. Если первые два пункта пройдены, то можно считать блок питания исправным. Однако если силовые транзисторы были заменены на другие аналоги или биполярные транзисторы были заменены на полевые, то необходимо проверить, как транзистор держит переходные процессы. Осциллограммы на коллекторе силового транзистора измерить относительно его эмиттера. При этом процесс перехода от низкого уровня к высокому должен быть мгновенным, это во многом зависит от частотных характеристик транзистора и демпферных диодов. Если переходной процесс происходит плавно (присутствует небольшой наклон), то скорее всего уже через несколько минут радиатор силовых транзисторов очень сильно нагреется.

Очень часто выходят из строя детали в высоковольтном фильтре, высоковольтном ключе, выпрямителях в каналах +5 В и +12 В, и микросхемы ШИМ-контроллера. Неисправности можно искать в таком порядке:

Проверить предохранитель, стоящий перед сетевым фильтром (номинал - 4 А) и при его неисправности заменить на предохранитель с таким же номиналом. Если предохранитель сгорит опять - ищите дальше.

Провести внешний осмотр монтажа печатной платы, желательно через увеличительное стекло.

Печатные проводники должны быть целыми, без разрывов, выводы деталей не должны болтаться (ложные пайки выглядят как кольцеобразная трещина вокруг вывода детали).

С помощью омметра проверить высоковольтный выпрямитель, высоковольтный фильтр и высоковольтный ключ. Конденсаторы фильтра не должны иметь обрывов (отсутствие броска при проверке омметром) или коротких замыканий. Если есть осциллограф, можно посмотреть форму выпрямленного напряжения на выходе высоковольтного фильтра (на входе осциллографа должен быть включен делитель 1:10). При подключенной к каналу +5 В нагрузке 1-2 Ом двойная амплитуда пульсаций не должна превышать 5 В.

Транзисторы высоковольтного ключа, скорее всего, будут иметь встроенный защитный диод, включенный между коллектором и эмиттером. Найти эти транзисторы просто - они имеют большой корпус, закреплены на радиаторе, на плате у их выводов обычно нанесена маркировка "В", "С", "Е" (база, коллектор, эмиттер). Проверяются также защитные диоды, если они установлены, подключенные к выводам коллектора и эмиттера транзисторов. Транзистор считается неисправным, если сопротивление "коллектор - эмиттер" мало или равно нулю в обоих направлениях.

Дальше - проверка каналов +5 В, +12 В,

-5 В, -12 В. Для проверки каналов +5 В и

+12 В измеряют сопротивление их выходов (шина +5 В и общий, шина +12 В и общий). Проводник + 5 В обычно окрашен в красный цвет, +12 В - в желтый, общий провод черного цвета. Сопротивление выхода должно быть больше 100 Ом. Если оно намного меньше или даже равно нулю - скорее всего, пробиты диоды в выпрямительном мосте (как минимум один).

Заменять неисправные детали нужно аналогичными. Выпрямители представляют собой два диода, соединенные катодами и залитые в пластмассу. На корпусе нанесена маркировка - изображение двух диодов, включенных встречно. Эти блоки также закреплены на радиаторе, причем он может быть общим для выпрямителей и транзисторов высоковольтного ключа.

Если пробит один или оба диода в любом из каналов, блок питания не включится: будет слышно только слабое жужжание, все выходные напряжения сильно занижены, вентилятор не крутится, импульсов на выходе микросхемы (выводы 8, 9, 10, 11) тоже может не быть. Обычно сразу начинают подозревать неисправность микросхемы ШИМ-контроллера.

Аналогично проверяется исправность каналов -5 В и -12 В. Выпрямители в них часто собирают на двух обычных диодах.

Проверить компараторы. Руководствуясь схемой и цоколевкой, измерьте напряжения на входах и выходах компараторов. Если напряжение на неинвертирующем входе больше, чем на инвертирующем, выходное напряжение должно быть примерно 4,9 В, если наоборот - то гораздо ниже.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой выпускной квалификационной работе были отражены принципы работы блоков питания, основные материалы по сравнительному анализу технических характеристик блоков питания одной ценовой категории и близких по заявленным производителем характеристик.

Данная выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка используемых источников.

Первая глава посвящена основным понятиям блоков питания. Так же подробно рассматривается основные характеристики блоков питания а так же типы блоков питания.

Вторая глава посвящена критериям выбора и функциональности блоков питания, подробно описана оценка блоков питания, так же описан сравнительный анализ блоков питания.

Целью выпускной квалификационной работы являлось выявление оценки, анализа блоков питания устранение выявленных неисправностей.

В начале работы ставились следующие задачи:

  1.  Изучить основные понятие блоков питания, а так же основные характеристики;
  2.  Рассмотреть критерии выбора блоков питания;
  3.  Рассмотреть устранение неисправностей блоков питания.

Для тестирования блоков питания мы выбрали из двух очень популярных мощностных групп – 600Вт и 650 Вт. Подобные модели пользуются устойчивым спросом, поскольку их возможностей «с запасом» хватает для любой системы с одиночной видеокартой.

Изучаемые блоки питания относятся к средней ценовой категории. По данным нескольких популярных магазинов компьютерной электроники. Был проведен анализ с помощью тестового стенда состоящего из укомплектованной материнской платы и дополнительного оборудования такого как шумомер и лазерного тахометра. Были получены результаты анализа характеристик всех трех блоков питания

В заключение стоит отметить, что при проведение анализа блоков питания наилучшем показателем стал блок HIPRO HPA-600W, а самым худшим показателем показал себя блок питания Gigabyte ATX-G600K.

Из этого следует выделить что при выборе блока питания необходимо учитывать важные характеристики такие, как КПД, уровень шума и стабилизация напряжения при больших нагрузках.

Список использованных источников

  1.  Глазенко Т.А., Прянишников В.А. «Электротехника и основы электроники», – М., Высшая школа, 2010.
  2.   Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. «Источники электропитания электронных средств», - М., 2003г.
  3.   Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. «Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для вузов», - 2-е изд. – М., 2011.
  4.   Косцов А.В., Косцов В.В. «Железо ПК. Настольная книга пользователя», - М.: «Мартин», 2012 г.
  5.   Марголис А. «Поиск и устранения неисправностей в персональных компьютерах». – Киев, 2010.
  6.   Перельман Б.Л. «Полупроводниковые приборы. Справочник», - “Солон”, “Микротех”, 2010 г.
  7.   Угринович Н.Д. «Информатика и информационные технологии», - М.: БИНОМ, 2013 г.
  8.  http://www.gigabyte.ru/ Компания GIGABYTE производитель комплектующих ПК.
  9.  http://www.zalman.ru/ Компания производитель блоков питания и ситем охлаждения.
  10.  http://hiper-power.com/ Производитель блоков питания ПК.



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
163. Схемотехника блоков питания 1000.31 KB
  Простейший блок питания с трансформаторным входом имеет схему приведенную на рис. Трансформатор блока питания рассчитанный на частоту 60 Гц на частоте 50 Гц может ощутимо нагреваться. Блоки питания с трансформаторным входом применяются при небольшой выходной мощности чаще всего в выносных адаптерах обеспечивающих питание модемов хабов и прочих маломощных устройств внешнего исполнения.
165. Разъемы блоков питания 118.6 KB
  Количество разъемов для дисководов может быть разным. Например, в IBM AT имеется только три разъема питания для накопителей, а в большинстве блоков питания AT / Tower — четыре. В зависимости от используемого блока питания количество разъемов для дисководов в АТХ-системах может достигать восьми.
164. Назначение и принципы работы блоков питания 187.35 KB
  Блок питания наиболее подвержен влиянию внешних факторов и в тоже время на его работу могут повлиять элементы являющиеся его нагрузкой. Главное назначение блоков питания преобразование электрической энергии поступающей из сети переменного тока в энергию пригодную для питания узлов компьютера. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В 50 Гц 120 В 60 Гц в постоянные напряжения 5 12 и в 33 В.
1589. Сравнительный анализ антивирусных программ 79.33 KB
  В данной выпускной квалификационной работе рассмотрена проблема борьбы с компьютерными вирусами которой занимаются антивирусные программы. Среди набора программ используемого большинством пользователей персональных компьютеров каждый день антивирусные программы традиционно занимают особое место.
19100. Сравнительный анализ интуитивного и логического мышления 22.37 KB
  Сравнительный анализ интуитивного и логического мышления. Основные теории мышления и подходы к его изучению в зарубежной и отечественной психологии. В процессе мышления человек отражает объективный мир иначе чем в процессах восприятия и воображения. В ходе самостоятельной работы будут рассмотрены основные теории мышления и подходы к его изучению в психологии.
21121. Сравнительный анализ эконометрических моделей регрессии 1.78 MB
  Основой эконометрики является построение эконометрической модели и определение возможностей использования данной модели для описания анализа и прогнозирования реальных экономических процессов. Цели курсового проекта – разработка проектных решений по информационно-методическому обеспечению исследования в области эконометрического моделирования а также получение практических навыков построения и исследования эконометрических моделей. Конечной прикладной целью эконометрического моделирования реальных социально-экономических процессов в данном...
14351. ТЕНЕВАЯ ЭКОНОМИКА В СОВРЕМЕННОЙ ИНТЕРПРИТАЦИИ: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 186.56 KB
  Для достижения сформулированной цели ставятся следующие задачи. Во-первых, необходимо рассмотреть основные причины и предпосылки возникновения теневой экономики. Во-вторых, дать общую характеристику понятия явления теневой экономики, ее экономической природы. В-третьих, возникает необходимость провести содержательный и структурный анализ этого экономического явления
18483. СКАЗКИ ИНДЕЙЦЕВ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 8.39 KB
  Феномен сказки является весьма загадочной темой исследования, так как устное народное творчество более других видов искусства подвержено изменениям и искажениям смысла под влиянием меняющихся факторов социокультурной среды.
18490. Сравнительный анализ института государственного и частного нотариата 115.79 KB
  Ответственность государственного нотариуса при осуществлении нотариальных действий. Правовая основа деятельности частно-практикующих нотариусов на территории Республики Казахстан. Ответственность нотариуса занимающегося частной практикой. Сравнительный анализ институтов государственного и частного нотариата на территории Республики Казахстан. Судебная практика по рассмотрению дел об оспаривании действий нотариусов при осуществлении ими нотариальных...
9809. Сравнительный анализ и перспективы развития портативных компьютеров 343.85 KB
  Проблемой данного исследования носит актуальный характер в современных условиях. Об этом свидетельствует частое изучение поднятых вопросов и не смотря на все обилие информации о портативных компьютеров остается непонятны их функциональные особенности, принципиальные отличия и дальней перспектива развития.
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.