Tietokoneen virtalähde

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 25.10.2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 42 muokkausta .

Sisäänrakennettu tietokoneen virtalähde - laite, joka on suunniteltu muuttamaan verkkovirrasta tuleva vaihtovirta tasajännitteeksi tietokoneen tai palvelintietokoneen virransyöttöä varten. [yksi]

Virtalähde suorittaa jossain määrin myös stabilointi- ja suojatoimintoja syöttöjännitteen vähäisiltä häiriöiltä.

Lisäksi osana, joka vie merkittävän osan tietokoneen kotelon sisällä, se sisältää (tai PSU-koteloon asennettuna) komponentteja tietokoneen kotelon sisällä olevien osien jäähdyttämiseksi .

Kuvaus

Henkilökohtaisen tietokonestandardin ( PC-yhteensopiva ) oli eri vuosien spesifikaatioiden mukaan tarkoitus tarjota ±5 / ±12 / +3,3 voltin lähtöjännitteet sekä +5 voltin valmiustila (+5VSB).

• Tietokoneiden päävirtapiirejä olivat jaksottaiset jännitelinjat +3,3, +5 ja +12 V. Perinteisesti mitä korkeampi jännite johdossa on, sitä enemmän virtaa näiden piirien kautta siirretään.
• Negatiiviset syöttöjännitteet (-5 ja -12 V) sallivat pienet virrat, eikä niitä tällä hetkellä käytetä nykyaikaisissa emolevyissä .
  • -5 V jännitettä käytti vain emolevyn ISA -liitäntä. ATX- ja ATX12V-versiot ennen 1.2:ta käyttivät nastaa 20 ja valkoista johtoa -5 VDC:n tuottamiseen. Tämä jännite (sekä nasta ja johto) on valinnainen versiossa 1.2, ja se puuttuu kokonaan versiosta 1.3 ja uudemmista.
  • Jännite -12 V tarvitaan vain RS-232- sarjaliitäntästandardin täysimääräiseen toteuttamiseen käyttämällä mikropiirejä ilman sisäänrakennettua invertteriä ja jännitteenkerrointa, joten se on myös usein poissa.
• Jännite +12 V käytetään voimakkaimpiin kuluttajiin. Syöttöjännitteiden jakaminen 12 ja 5 volttiin on suositeltavaa sekä korttien painettujen johtimien läpi kulkevien virtojen vähentämiseksi että tehonsyötön ulostulotasasuuntaajadiodien energiahäviöiden vähentämiseksi.
• Emolevy käyttää jännitteitä ±5, +12, +3,3 V valmiustilassa.
• Kiintolevyille , optisille asemille , tuulettimille käytetään +5 ja +12 V jännitteitä .
• Tehokkaimmat energiankuluttajat (kuten näytönohjain , keskusprosessori , northbridge ) kytketään emolevyssä tai näytönohjaimessa olevien toisiomuuntimien kautta , jotka saavat virtaa sekä +5 V että +12 V piireistä.
• Teholähteen +3,3 V jännite muodostuu +5 V jännitteestä, joten kokonaisvirrankulutukselle on raja ±5 ja +3,3 V.
• Muistimoduulien jännitteellä on voimakas taipumus laskea ja DDR4 SDRAM -muistissa se on pudonnut 1,2 volttiin.

Useimmissa tapauksissa tässä esimerkissä olevassa tietokoneessa käytetään kytkentävirtalähdettä , joka on valmistettu puolisillan (push-pull) -kaavion mukaisesti . Energiaa varaavilla muuntajilla (flyback- piiri) varustetuissa teholähteissä on luonnollisesti muuntajan mittojen rajoittama teho ja siksi niitä käytetään paljon harvemmin. Paljon yleisempi on eteenpäin suuntautuva yksitahtimuunnin, joka ei ole niin rajoitettu painon ja mittojen suhteen. Tämä käyttää samaa m/s kuin flyback-muuntimessa.

Laite (piiri)

Laajalti käytetty hakkuriteholähdepiiri koostuu seuraavista osista:

Tulopiirit

• Tulosuodatin, joka estää impulssikohinan leviämisen verkkoon [2] . Tulosuodatin vähentää myös elektrolyyttikondensaattorien varauksen käynnistysvirtaa, kun PSU on kytketty verkkoon (tämä voi vaurioittaa tulotasasuuntaajan siltaa).
• Laadukkaissa malleissa - passiivinen (halvalla) tai aktiivinen tehokorjain (PFC), joka vähentää syöttöverkon kuormitusta .
• Tulotasasuuntaajan silta muuntaa AC-jännitteen DC-sykeväksi.
• Kondensaattorisuodatin , joka tasoittaa tasasuuntaisen jännitteen aaltoilua.
• Erillinen pienitehoinen virtalähde, joka antaa +5 V emolevyn valmiustilaan ja +12 V virtalähteen itse PSU:n muuntajasirulle. Yleensä se on valmistettu flyback-muuntimen muodossa erillisissä elementeissä (joko lähtöjännitteiden ryhmästabiloinnilla optoerottimen ja säädettävän zener-diodin TL431 kautta käyttöjärjestelmäpiirissä tai lineaarisilla stabilisaattoreilla 7805/7812 lähdössä) tai (ylhäällä) mallit) TOPSwitch-tyyppisellä sirulla.

Muunnin

• Puolisiltamuunnin kahdella bipolaarisella transistorilla .
• Kaavio muuntimen ohjaamiseksi ja tietokoneen suojaamiseksi syöttöjännitteiden ylittämiseltä / laskulta, yleensä erikoistuneessa mikropiirissä (TL494, UC3844, KA5800, SG6105 jne.).
• Pulssikorkeataajuinen muuntaja , joka toimii tarvittavien jännitearvojen muodostamiseen sekä piirien galvaaniseen eristykseen (tulo lähdöstä ja tarvittaessa myös lähtö toisistaan). Suurtaajuisen muuntajan lähdön huippujännitteet ovat verrannollisia tulon syöttöjännitteeseen ja ylittävät merkittävästi vaaditut lähtöjännitteet.
• Takaisinkytkentäpiiri , joka ylläpitää vakaan jännitteen virtalähteen lähdössä.
• PG-jänniteohjain (Power Good, "jännite on normaali"), yleensä erillisessä käyttövahvistimessa .

lähtöpiirit

• Lähtötasasuuntaajat. Positiivisissa ja negatiivisissa jännitteissä (5V ja 12V) käytetään samoja muuntajan lähtökäämityksiä, joissa tasasuuntaajan diodit on kytketty eri suuntiin. Häviöiden vähentämiseksi suurella virrankulutuksella tasasuuntaajina käytetään Schottky-diodeja , joilla on pieni eteenpäin menevä jännitehäviö.
• Kaasuläpän ulostuloryhmän stabilointi. Induktori tasoittaa pulsseja varastoimalla energiaa lähtötasasuuntaajien pulssien väliin. Sen toinen tehtävä on energian uudelleenjako lähtöjännitepiirien välillä. Joten jos kulutettu virta kasvaa missä tahansa kanavassa, mikä vähentää jännitettä tässä piirissä, ryhmän stabilointikela muuntajana vähentää suhteellisesti jännitettä muissa lähtöpiireissä. Takaisinkytkentäsilmukka havaitsee lähtöjännitteen laskun ja lisää kokonaistehoa, mikä palauttaa vaaditut jännitearvot.
• Lähtösuodattimen kondensaattorit. Lähtökondensaattorit yhdessä ryhmästabilointikelan kanssa integroivat pulssit, jolloin saadaan tarvittavat jännitearvot, jotka ryhmästabilointikelan ansiosta ovat merkittävästi alhaisempia kuin muuntajan lähdöstä tulevat jännitteet.
• Yksi (yksi linja) tai useita (useita linjoja, tyypillisesti +5 ja +3,3) 10-25 ohmin päätevastuksia turvallisen joutokäynnin varmistamiseksi .

Tällaisen virtalähteen edut :

• Yksinkertainen ja ajan testattu piiri, jonka lähtöjännitteen stabilointi on tyydyttävä.
• Korkea hyötysuhde (65-70%). Suurimmat häviöt johtuvat ohimenevistä prosesseista, jotka kestävät paljon vähemmän aikaa kuin vakaa tila. Eniten lämmitetään diodit, jotka tasasuuntaavat 5 ja 12 volttia. Tehotransistorit eivät kuumene kovinkaan paljon.
• Pienet mitat ja paino johtuvat sekä alhaisesta lämmöntuotannosta säätöelementissä että muuntajan pienistä mitoista johtuen siitä, että jälkimmäinen toimii korkealla taajuudella.
• Alhainen metallinkulutus, jonka vuoksi tehokkaat kytkentävirtalähteet ovat halvempia kuin muuntajat monimutkaisuudesta huolimatta.
• Mahdollisuus liittää verkkoihin, joissa on laaja jännite- ja taajuusalue, tai jopa tasavirtaverkkoihin. Tämän ansiosta maailman eri maille valmistettujen laitteiden yhdistäminen ja siten sen kustannusten aleneminen massatuotannossa on mahdollista.

Puolisiltavirtalähteen haitat bipolaarisissa transistoreissa:

• Tehoelektroniikkapiirejä rakennettaessa bipolaaristen transistorien käyttö avainelementteinä heikentää laitteen kokonaishyötysuhdetta [3] . Bipolaaristen transistorien ohjaus vaatii huomattavan määrän energiaa.
  Yhä enemmän tietokoneiden virtalähteitä rakennetaan kalliimpien suuritehoisten MOSFET -laitteiden ympärille . Tällaisten tietokonevirtalähteiden piirit on toteutettu sekä puolisiltapiireinä että yksitahtisuuntaisina muuntimina. Täyttääkseen tietokoneen virtalähteen paino- ja kokovaatimukset eteenpäin suunnatut muuntimet käyttävät huomattavasti korkeampia muunnostaajuuksia (100-150 kHz).
• Suuri määrä käämituotteita, joka on yksilöllisesti kehitetty jokaiselle virtalähdetyypille. Tällaiset tuotteet vähentävät PSU:n valmistettavuutta.
• Monissa tapauksissa kanavien lähtöjännitteen riittämätön stabilointi. Ryhmän stabilointikela ei salli jännitearvojen tarjoamista kaikissa kanavissa suurella tarkkuudella. Tämä haitta on luontainen sekä bipolaarisille että kenttätransistoripiireille, push-pull- ja yksitahtitopologioille. Kalliimmat ja tehokkaat nykyaikaiset teholähteet tuottavat ± 5 ja 3,3 V jännitteitä käyttämällä toisiomuuntimia 12 V kanavasta.

• Kaaviokaavio henkilökohtaisen tietokoneen virtalähteestä

Jäähdytysjärjestelmä

Käytön aikana virtalähde lämpenee . Jotkut sen kuormitetuimmista komponenteista ovat suurjännitetransistorit ja pienjännitedioditasasuuntaajat , jotka tuottavat huomattavan määrän lämpöä. Siksi ne on varustettu jäähdytyspattereilla . Lisäksi PSU:ssa on tuuletin. Versiosta riippuen siinä voi olla joko takatuuletin, jonka halkaisija on 80 mm, tai pohjatuuletin, jonka halkaisija on 120 mm. Takatuuletin sijaitsee sen takaseinässä lähellä virtajohdon liitäntää ja toimii puhaltamiseen; Alempi tuuletin puhalletaan sisään ja sijaitsee irrotettavassa kotelossa, joka on ruuvattu virtalähteen koteloon. Tällaisen virtalähteen kotelon seinillä, jotka sijaitsevat järjestelmäyksikön kotelon sisätilassa , on reikiä, joiden läpi kylmä ilma imetään virtalähteeseen. 120 mm tuuletin sijaitsee järjestelmäyksikön kotelon sisällä. Tällaisen virtalähteen takaseinä on valmistettu grillin muodossa, jonka läpi lämmitetty ilma poistuu. Tuulettimet liitetään PSU-kortin vastaavaan liittimeen (joskus puhaltimet liitetään PSU-korttiin juottamalla ei irrotettavasti). Joskus koristeeksi tavalliset PSU-tuulettimet korvataan taustavalaistuilla tuulettimilla. Tässä tapauksessa on usein ongelmallista kytkeä ne suoraan virtalähdekorttiin. Siksi tällaisten puhaltimien johdot tuodaan ulos yhdessä muiden johtimien kanssa ja pistokkeet liitetään joko vastaavaan emolevyn liittimeen tai johonkin PSU:n vapaasta virtaliittimestä (yleensä Molex , kaikki riippuu tuulettimen pistokkeesta).

PSU/virtalähteen liittimet

AT-vakiovirtalähde on kytketty emolevyyn kahdella kuusinapaisella liittimellä, jotka sisältyvät yhteen emolevyn 12-nastaiseen liittimeen. Moniväriset johdot menevät virtalähteestä liittimiin, ja oikea yhteys on, kun mustilla johtimilla varustettujen liittimien koskettimet yhtyvät emolevyn liittimen keskelle. Emolevyn AT-liittimen liitäntä on seuraava:

yksi	2	3	neljä	5	6	7	kahdeksan	9	kymmenen	yksitoista	12
	-
PG	tyhjä	+12V	-12V	yleistä	yleistä	yleistä	yleistä	-5V	+5V	+5V	+5V

ATX

• 20-nastaista päävirtaliitintä +12V1DCV käytettiin ensimmäisten ATX - muotoisten emolevyjen kanssa ennen PCI-Express-väylällä varustettujen emolevyjen tuloa .
• 24-nastainen päävirtaliitin +12V1DC ( MOLEX 24 Pin Molex Mini-Fit Jr. PN# 39-01-2240 ( tai vastaava ) virtalähteen puolella Molex 44476-1112 (HCS) koskettimilla ( tai vastaavalla ); kanta Emolevy mate tyyppi Molex 44206-0007 ( tai vastaava )) on suunniteltu tukemaan 75 W PCI Express -emolevyjä [5] . Useimmat ATX12V 2.0:lla toimivat emolevyt tukevat myös ATX v1.x -virtalähteitä (4 nastaa jää käyttämättä), tätä varten jotkut valmistajat tekevät uudet neljä nastaa irrotettaviksi.

24-nastainen ATX12V 2.x emolevyn virtaliitin
(20-nastaisessa ei ole neljää viimeistä: 11, 12, 23 ja 24)

Väri	Signaali	Ottaa yhteyttä	Ottaa yhteyttä	Signaali	Väri
Oranssi	+3,3V	yksi	13	+3,3V	Oranssi
				+3,3 V tunne	Ruskea
Oranssi	+3,3V	2	neljätoista	-12V	Sininen
Musta	Maapallo	3	viisitoista	Maapallo	Musta
Punainen	+5V	neljä	16	Virta päälle	Vihreä
Musta	Maapallo	5	17	Maapallo	Musta
Punainen	+5V	6	kahdeksantoista	Maapallo	Musta
Musta	Maapallo	7	19	Maapallo	Musta
Harmaa	teho hyvä	kahdeksan	kaksikymmentä	-5V	Valkoinen
Violetti	+5 VSB [6]	9	21	+5V	Punainen
Keltainen	+12V	kymmenen	22	+5V	Punainen
Keltainen	+12V	yksitoista	23	+5V	Punainen
Oranssi	+3,3V	12	24	Maapallo	Musta
Kolme varjostettua nastaa (8, 13 ja 16) ovat ohjaussignaaleja, eivät tehoa. "Power On" nostetaan vastuksella +5 volttiin virtalähteen sisällä, ja sen on oltava alhainen, jotta virta kytketään päälle. "Power good" pidetään alhaisena, kunnes muut lähdöt ovat vaaditulla jännitetasolla. "+3,3 V sensor" -johtoa käytetään kompensoimaan johdon jännitehäviötä valvomalla jännitettä itse ATX-liittimessä, ei virtalähdelevyssä, kuten muut jännitteet [7] .
Nastaa 20 (ja valkoista johtoa) käytetään -5 V DC:n tuottamiseen ATX- ja ATX12V-versioissa ennen 1.2. Tätä jännitettä ei vaadita jo versiossa 1.2, ja se puuttuu kokonaan versiosta 1.3 ja uudemmista.
20-nastaisessa versiossa oikeat nastat on numeroitu 11-20.
Napaan 13 liitetty oranssi +3,3 VDC johto ja ruskea +3,3 V sensorijohto ovat 22 AWG paksuja ; kaikki muut - 18 AWG

• Liittimet ja pistokkeet ATX PS 12V (P4-virtaliitin)

• PCIe6-/PCIe8-liitin lisätehoa varten tehokkaille näytönohjaimille

Myös BP:lle on sijoitettu:

• 4-nastainen " ATX12V " -liitin (kutsutaan myös " P4-virtaliittimeksi ") - apuliitin prosessorin virransyöttöä varten: MOLEX 39-01-2040 -kanta tai vastaava Molex 44476-1112 (HCS) -nastalla tai vastaavalla; Emolevyn liitin Molex 39-29-9042 tai vastaava. 18 AWG johto.
  Jos rakennetaan suuritehoinen järjestelmä (yli 700 W), se laajenee EPS12V :ksi ( Entry  -Level Power Supply Specification ) - 8-nastaiseksi apuliittimeksi emolevyn ja prosessorin 12 V:n virransyöttöä varten [8] ;
• 4-nastainen levykeaseman liitin AMP 171822-4 -nastalla tai vastaavalla. 20 AWG lanka;
• 4-nastainen liitin oheislaitteen , kuten kiintolevyn tai optisen aseman, jossa on PATA -liitäntä , virransyöttöön: MOLEX 8981-04P uros tai vastaava AMP 61314-1 -nastalla tai vastaavalla. 18 AWG johto.
• 5-nastaiset liittimet MOLEX 88751 virran kytkemiseksi SATA-laitteisiin koostuu kotelotyypistä MOLEX 675820000 tai vastaavasta Molex 675810000 -nastalla tai vastaavalla [4] ;
• 6- tai 8-nastaiset liittimet PCI Express x16 -näytönohjainkorttien virransyöttöä varten.

2000 -luvun lopulla kaapeliasennuksessa alettiin käyttää modulaarista periaatetta, kun virtalähteestä tulee vain 24 (20 + 4)-nastainen pääkaapeli ja ATX12V / EPS12V-emolevyn 4 + 4-nastainen EPS12V-virtajohto. kotelossa, kun taas muut oheislaitteiden kaapelit ovat irrotettavia, liittimissä [9] .

Standardit massatuotetuille virtalähteille

• Klassinen hakkurivirtalähde massatietokoneeseen teholla 450 W (FSP ATX-450PNF). Sen 120 mm tuuletin on puhallettu

• Klassinen hakkurivirtalähde massatietokoneeseen 80 mm tuulettimella

• Virtalähde SFX

• PSU-muotokerroin TFX

• Virtalähteen muotokerroin Flex-ATX

• Redundantti hot-swap- virtalähde vikasietopalvelimessa

• ASUS kannettavan tietokoneen virtalähde. Muiden mallien virtalähteet näyttävät samanlaisilta.

AT (vanhentunut)

AT -muotoisten tietokoneiden virtalähteissä virtakytkin katkaisee virtapiirin ja asetetaan yleensä kotelon etupaneeliin erillisillä johdoilla; periaatteessa ei ole valmiusvirtalähdettä vastaavilla piireillä. Kuitenkin lähes kaikissa AT + ATX -emolevyissä oli virtalähteen ohjauslähtö ja virtalähteet, samanaikaisesti tulo, jonka avulla AT-standardi emolevy pystyi ohjaamaan sitä (saa päälle ja pois päältä).

• Tietokoneiden, kuten IBM PC / XT , virtalähteessä oli kytkin, joka sisältyi suoraan suunnitteluun.

• PSU kytketty IBM PS/2 Model 55 SX :ään

ATX (moderni)

Poistu	Toleranssi	Minimi	Arvioitu	Enimmäismäärä	mittayksikkö
+12V1DC [I 1]	±5 %	+11.40	+12.00	+12,60	Volt
+12V2DC [I2]	±5 %	+11.40	+12.00	+12,60	Volt
+5 VDC	±5 %	+4,75	+5.00	+5.25	Volt
+3,3 VDC [I 3]	±5 %	+3.14	+3.30	+3,47	Volt
-12 VDC	±10 %	−10.80	−12.00	−13.20	Volt
+5 VSB	±5 %	+4,75	+5.00	+5.25	Volt

1. ↑ +12 VDC:n huippukuormalla +12 VDC:n lähtöjännitealue voi vaihdella ± 10 %:n sisällä.
2. ↑ Minimijännitetaso 11,0 VDC huippukuorman aikana +12 V2DC.
3. ↑ Emolevyn päävirtaliitin ja SATA -virtaliitin edellyttävät kantaman kestävyyttä .

Vaatimuksia +5 VDC:lle on nostettu - nyt PSU:n on syötettävä vähintään 12 A (+3,3 VDC - 16,7 A, mutta kokonaisteho ei saa ylittää 61 W) virtaa tyypilliselle 160 W:n virrankulutusjärjestelmälle. . Lähtötehossa paljastui vino: ennen pääkanava oli +5 V, nyt vaatimukset maksimivirralle +12 V. Vaatimukset johtuivat komponenttien (pääasiassa näytönohjainten) tehon lisäyksestä, joiden vaatimuksia ei voitu täyttää +5 V linjat johtuen erittäin suurista virroista tässä johdossa.

Tyypillisten virtalähteiden parametrit, joiden teho on yli 61 W Tyypillinen järjestelmä, virrankulutus 160 W

Poistu	Minimi	Arvioitu	Enimmäismäärä	Mittayksikkö _
+12VDC	1.0	9.0	11.0	Ampeeri
+5 VDC	0.3	12,0 [II 1]	+5.25	Ampeeri
+3,3 VDC	0.5	16.7 [II 1]		Ampeeri
-12 VDC	0,0	0.3		Ampeeri
+5 VSB	0,0	1.5	2.0	Ampeeri

Tyypillinen järjestelmä, virrankulutus 180 W

Poistu	Minimi	Arvioitu	Enimmäismäärä	Mittayksikkö _
+12VDC	1.0	13.0	15.0	Ampeeri
+5 VDC	0.3	10.0 [II 2]	+5.25	Ampeeri
+3,3 VDC	0.5	16.7 [II 2]		Ampeeri
-12 VDC	0,0	0.3		Ampeeri
+5 VSB	0,0	1.5	2.0	Ampeeri

Tyypillinen järjestelmä, virrankulutus 220 W

Poistu	Minimi	Arvioitu	Enimmäismäärä	Mittayksikkö _
+12VDC	1.0	15.0	17.0	Ampeeri
+5 VDC	0.3	12,0 [II 3]		Ampeeri
+3,3 VDC	0.5	12,0 [II 3]		Ampeeri
-12 VDC	0,0	0.3		Ampeeri
+5 VSB	0,0	2.0	2.5	Ampeeri

Tyypillinen järjestelmä, virrankulutus 300 W

Poistu	Minimi	Arvioitu	Enimmäismäärä	Mittayksikkö _
+12 VDC	1.0	18.0	18.0	Ampeeri
+5 VDC	1.0	16,0 [II 4]	19	Ampeeri
+3,3 VDC	0.5	12,0 [II 4]		Ampeeri
-12 VDC	0,0	0.4		Ampeeri
+5 VSB	0,0	2.0	2.5	Ampeeri

1. ↑ 1 2 +3,3 VDC ja +5 VDC -linjojen kokonaisteho ei saa ylittää 61 W
2. ↑ 1 2 +3,3 VDC ja +5 VDC -linjojen kokonaisteho ei saa ylittää 63 W
3. ↑ 1 2 +3,3 VDC ja +5 VDC -linjojen kokonaisteho ei saa ylittää 80 W
4. ↑ 1 2 +3,3 VDC ja +5 VDC -linjojen kokonaisteho ei saa ylittää 125 W

Kannettavan tietokoneen virtalähteet

Kannettavan tietokoneen (ja muiden kannettavien tietokoneiden ) virtalähdettä käytetään sekä sen akun (akun) lataamiseen että toiminnan varmistamiseen ilman akkua. Suorituskyvyn mukaan kannettavan tietokoneen virtalähde on useimmiten ulkoinen yksikkö. Koska eri kannettavien tietokonemallien sähköiset ominaisuudet voivat vaihdella suuresti, ulkoisille virtalähteille ei ole vielä olemassa yhtä standardia, ja niiden virtalähteet eivät yleensä ole keskenään vaihdettavissa. Kannettavien tietokoneiden virtalähteiden standardoimiseksi on tehty aloite [10] .

Kannettavan virtalähteen ominaisuudet:

1. Kannettavien tietokoneiden valmistajat käyttävät erilaisia ​​virtaliittimiä; Niitä on useita tyyppejä, vaikka niitä on vain muutamia laajalle levinneitä.
2. Syöttöjännitteet vaihtelevat : yleensä se on 18,5 V tai 19 V, vaikka on vaihtoehtoja, joiden jännite on 15 tai 16 V (lähinnä kannettavat tietokoneet ); 19,5 V; 20V tai jopa 24V ( iBook ).
3. Virtalähteille on ominaista suurin lähtöteho , joka tuottaa 3,16 A virran (vanhemmille tyypeille); 3,42A; 4,74 A; 6,3 A; 7,9 A riippuen siitä, kuinka tehokasta tietokonetta on tarkoitus käyttää.

Kannettavan tietokoneen virtalähteen vaihtamiseen tulee suhtautua varoen (vaihdon napaisuuden tulee olla sama, syöttöjännitteen eron on oltava enintään 0,5 V ja tehoa on oltava riittävästi), muuten tämä voi johtaa kannettavan tietokoneen vikaantumiseen.

Saatavilla on myös yleisvirtalähteitä, jotka on suunniteltu eri mallien ja eri valmistajien kannettaville tietokoneille. Tällaisessa virtalähteessä on jännitekytkin ja joukko vaihdettavia pistokkeita kytkentää varten.

Virtalähteet pienille tietokoneille

Intel NM10 Express -piirisarjaan perustuvissa korteissa, joissa on juotetut Atom - perheen prosessorit (kuten Intel BOXDN2800MT [11] ) ei ole tavallisia 24-nastaisia ​​liittimiä henkilökohtaisten tietokoneiden emolevyille: sen sijaan kortti saa virtansa pyöreästi . DC-liitinulkopuolelta. Muuttamalla tällaisen emolevyn pohjalta rakennetun tietokoneen kokoonpanoa on mahdollista vaihdella tarvittavaa teholähdettä laajalla alueella.

Virtalähteen tehokkuus ja hyötysuhde

Yllä kuvatun "tyypillisen" virtalähteen hyötysuhde on noin 65-70%. Suurempien arvojen saamiseksi käytetään erityisiä piiriratkaisuja . Hyötysuhde on yhtä suuri kuin tietokoneen komponenttien kulutukseen syöttämän tehon suhde verkosta kulutettuun tehoon. Virtalähteen ominaisuudet osoittavat tietokoneen komponenttien kulutuksen enimmäistehon (eli mitä alhaisempi hyötysuhde, sitä suurempi teho kulutetaan verkosta).

80 PLUS -sertifikaatti (osana vuoden 2007 Energy Star 4.0 -energiatehokkuusstandardia ) sertifioi tietokoneiden virtalähteiden täyttävän tietyt energiatehokkuusvaatimukset : Virtalähteen tehokkuuden on oltava vähintään 80 % 20 %, 50 % ja 100 % kuormituksella suhteessa PSU:n mitoitettuun teho, ja tehokertoimen tulee olla 0,9 tai parempi 100 %:n kuormituksella.

Ja vaikka alun perin 80 PLUS -sertifiointi suoritettiin vain käytettäväksi verkoissa, joiden jännite on 115 V (jotka ovat yleisiä esimerkiksi Yhdysvalloissa, mutta eivät Venäjällä), ja siksi 80:n mukaan sertifioitujen virtalähteiden tehokkuus. PLUS-standardi voi olla pienempi 80 % 220/230 V verkoissa, mutta myöhemmät spesifikaatiotasot, alkaen 80 PLUS Bronzesta, on sertifioitu käytettäviksi 230 V verkoissa. Kuitenkin 80 PLUS -sertifioidut virtalähteet voivat olla alle 80 % kuormituksilla, jotka ovat pienempiä kuin 20 % , mikä on varsin tärkeää, koska useimmat tietokoneet toimivat harvoin suurimmalla virrankulutuksella, mutta ne ovat paljon todennäköisemmin käyttämättömänä. Myös hyötysuhde voi olla pienempi kuin ilmoitettu PSU:n käyttöolosuhteissa huoneenlämpötilasta poikkeavassa lämpötilassa (jossa sertifiointi suoritetaan) [12] .

Pronssi-, hopea-, kulta-sertifiointitasot lisättiin standardiin vuonna 2008, platina vuonna 2009 ja titaani  vuonna  2012 . [13]

Sertifioitujen virtalähteiden vähimmäistehokkuus on esitetty taulukossa (tehokkuus 10 % kuormituksella on säädetty vain titaanille):

Todistus	Kuorma (maksimitehosta)
	kymmenen %	kaksikymmentä %	viisikymmentä %	100 %
80 PLUS	—	80 %	80 %	80 %
80 Plus pronssia	—	81 %	85 %	81 %
80 plus hopeaa	—	85 %	89 %	85 %
80 plus kultaa	—	88 %	92 %	88 %
80 Plus platina	—	90 %	94 %	91 %
80 Plus Titanium	90 %	94 %	96 %	91 %

Esimerkiksi 600 watin 80 PLUS Goldin sertifioitu virtalähde kuluttaa täydellä kuormalla 660-682 wattia verkosta, josta 60-82 wattia menee virtalähteen lämmittämiseen. Näin ollen tehokkaat virtalähteet kestävät paremmin ylikuumenemista ja niillä on yleensä hiljaisempi jäähdytysjärjestelmä.

Tehonkulutus ja virrankulutus

PSU-kuormitukseen toimitettu teho riippuu tietokonejärjestelmän tehosta ja vaihtelee 50 W :stä (pienten muotojen sulautetut alustat ) 2 kW:iin (tehokkaimmat työasemat , palvelimet tai tehokkaat pelikoneet ).

Klusterin rakentamisen tapauksessa tarvittavan syöttöenergian laskennassa otetaan huomioon klusterin kuluttama teho, jäähdytys- ja ilmanvaihtojärjestelmien teho, jonka hyötysuhde puolestaan ​​eroaa yksiköstä. Schneider Electricin APC :n mukaan jokaista palvelinten käyttämää tehowattia kohden tarvitaan 1,06 wattia jäähdytystä. Pätevä laskenta on erityisen tärkeää luotaessa tietojen tallennus- ja käsittelykeskusta ( DPC ), jossa on redundanssi N+1 - kaavan mukaisesti .

Katso myös

• Muotoseikka
• Keskeytymätön virtalähde
• Tietokoneen jäähdytysjärjestelmä
• Sähkölinjan viestintä
• HART-protokolla

Muistiinpanot

1. ↑ TR EAEU 048/2019 Euraasian talousliiton tekniset määräykset "Energiaa kuluttavien laitteiden energiatehokkuutta koskevista vaatimuksista" Liite N 17 Tietokoneiden ja palvelimien energiatehokkuutta koskevat vaatimukset
2. ↑ noudattaa maiden sähkömagneettista säteilyä koskevan lainsäädännön vaatimuksia , Venäjällä - SanPiN 2.2.4.1191-03 2.2.4.1191-03.htm vaatimuksia "Sähkömagneettiset kentät työolosuhteissa, työpaikoilla. Terveys- ja epidemiologiset säännöt ja määräykset” Arkistokopio 23. helmikuuta 2012 Wayback Machinessa
3. ↑ B.Yu. Semenov. Tehoelektroniikka: yksinkertaisesta monimutkaiseen. - M .: SOLOMON-Press, 2005. - 415 s. - (Insinöörikirjasto).
4. ↑ 1 2 Kuvattu yksityiskohtaisesti "Serial ATA: High Speed ​​​​Serialized AT Attachment" -spesifikaatiossa, osiossa 6.3 "Kaapelit ja liittimet"
5. ↑ SFX12V virtalähteen suunnitteluopas v3.1. Maaliskuu 2005 Arkistoitu 26. syyskuuta 2011 Wayback Machinessa 
6. ↑ +5 VSB ( englanniksi  valmiustila  - valmiustila ) sekä lyhenne kirjaimista SB otsikossa viittaa virtajohtojen käyttöön valmiustilassa
7. ↑ ATX-määritysversio 2.1 . Arkistoitu alkuperäisestä 28. elokuuta 2011. (määrätön)
8. ↑ Joissakin 8-nastaista CPU-virtaliitintä käyttävissä emolevyissä on oltava virta liittimen kaikissa nastoissa, jotta ne toimivat kunnolla, kun taas useimmat tämäntyyppiset emolevyt voivat toimia, vaikka käyttäisit vain yhtä 4-nastaista virtaliitintä. Jälkimmäisessä tapauksessa emolevyn kannassa on neljä vapaata nastaa. Mutta ennen kuin käynnistät tietokoneen tällä liitinkokoonpanolla, sinun on luettava emolevyn käyttöopas - todennäköisimmin se heijastaa sitä, voidaanko yksi 4-nastainen virtaliitin kytkeä 8-johtimiseen kortilla vai ei. Jos käytät prosessoria, joka kuluttaa enemmän virtaa kuin yksi 4-nastainen virtaliitin pystyy tarjoamaan, sinun on silti löydettävä virtalähde, jossa on 8-nastainen liitin.
9. ↑ Cooler Master Silent Pro Gold 600 W modulaarinen virtalähde arkistoitu 17. syyskuuta 2018 Wayback Machinessa // 3DNews
10. ↑ Taiwanin kannettavat tietokoneet tukevat virtalähteen standardointia . Käyttöpäivä: 20. tammikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 6. heinäkuuta 2010. (määrätön)
11. ↑ Intel BOXDN2800MT -pöytälevy . Haettu 18. heinäkuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 7. marraskuuta 2013. (määrätön)
12. ↑ 80 PLUS -sertifikaatti virtalähteille Arkistoitu 29. elokuuta 2012 Wayback Machinessa // nix.ru
13. ↑ Tietokoneen virtalähteet nousevat 80 PLUS -sertifioinnin korotettujen tariffien vuoksi. Arkistoitu 27. helmikuuta 2021 Wayback Machinessa // 3DNews Daily Digital Digest , 25.11.2020

Kirjallisuus

1. Muller S. PC-tietokoneiden päivittäminen ja korjaaminen / Scott Muller. - 17. painos - M. : "Williams" , 2007. - S. 1181-1256. — ISBN 0-7897-3404-4 .
2. Golovkov AV, Lyubitsky VB Virtalähteet IBM PC-XT/AT -tyyppisille järjestelmämoduuleille. - M . : "LAD ja N", 1995.

Linkit

• Virtalähteet: suunnittelu, muototekijät ja tekniset tiedot // thg.ru , helmikuu 2012
• Kuinka käyttää ATX-virtalähdettä ilman tietokonetta? /verkkoarkisto/
• Tietokoneen PSU:n suositeltu teholaskin // nimafirst.com.ua
• Thermaltake Dr.Power II  on laite teholähteen jännitteiden manuaaliseen/automaattiseen testaukseen, joka näkyy suurella LCD-näytöllä. /verkkoarkisto/