Cách tự kiểm tra nguồn điện của máy tính. Sửa chữa nguồn máy tính - điện áp dự phòng
Hôm nay chúng ta sẽ nói về cách kiểm tra máy tính của bạn? Chúng tôi sẽ thực hiện kiểm tra bằng hai dụng cụ đo khác nhau: một đồng hồ vạn năng (đồng hồ vạn năng) và một “thiết bị” của Trung Quốc :) Chúng tôi sẽ sử dụng chúng để thực hiện các phép đo cần thiết và cố gắng xác định sự cố của nguồn điện máy tính. Hãy hy vọng rằng với sự trợ giúp của các thiết bị này, việc kiểm tra nguồn điện sẽ không chỉ thành công mà còn mang tính giáo dục!
Hãy bắt đầu, như mong đợi, với một chút thông tin cơ bản. Có một trường hợp xảy ra ở bộ phận CNTT của chúng tôi: máy trạm của người dùng bật sau lần thứ ba hoặc thứ tư. Sau đó nó ngừng tải hoàn toàn. Nói chung - một “tác phẩm kinh điển của thể loại”, tất cả người hâm mộ đều quay cuồng, nhưng...
Chúng tôi đổ lỗi cho nguồn điện bị lỗi. Bạn và tôi có thể kiểm tra nguồn điện của máy tính như thế nào? Hãy tháo nó ra khỏi vỏ, chạy nó tự động và đo điện áp ở đầu ra của nó.
Như đã đề cập, chúng tôi sẽ kiểm tra nguồn điện bằng hai dụng cụ đo khác nhau: một thiết bị không tên của Trung Quốc và đồng hồ vạn năng thông thường nhất với giá 10-15 đô la. Vì vậy, chúng ta sẽ ngay lập tức giết chết hai con chim bằng một hòn đá: chúng ta sẽ học cách làm việc với những đồng hồ đo này và so sánh số đọc của chúng với nhau.
Tôi đề nghị bắt đầu với một quy tắc đơn giản: Điện áp của nguồn điện phải được kiểm tra bằng cách trước tiên nạp vào nguồn điện một vật gì đó. Thực tế là nếu không có “tải”, chúng ta sẽ nhận được kết quả đo không chính xác (hơi tăng cao) (chúng ta có cần nó không?). Dựa theo khuyến nghị tiêu chuẩn cho các nguồn điện, chúng hoàn toàn không được khởi động nếu không kết nối tải với chúng.
Tất nhiên, (trong trường hợp thực hiện phép đo bằng đồng hồ vạn năng), bạn không cần phải ngắt kết nối nguồn điện khỏi nó (do đó duy trì khối lượng công việc cho nó), nhưng khi đó tôi sẽ không thể chụp ảnh chính xác quá trình đo cho bạn :)
Vì vậy, tôi đề xuất tải nguồn điện của chúng tôi bằng một quạt bên ngoài 8 cm thông thường ở điện áp 12V (có thể có hai quạt), chúng tôi sẽ kết nối với đầu nối “Molex” của đối tượng thử nghiệm trong khi kiểm tra nguồn điện. Như thế này:
Và đây là giao diện của người thử nghiệm Trung Quốc của chúng tôi (bản thân nó) để kiểm tra nguồn điện mà tôi đã nói trước đó:
Như bạn có thể thấy, thiết bị không có tên. Dòng chữ “Bộ kiểm tra nguồn điện” (bộ kiểm tra bộ nguồn) và thế là xong. Nhưng chúng ta không cần một cái tên; chúng ta cần nó để có những thước đo đầy đủ.
Tôi đã dán nhãn các đầu nối chính mà thiết bị này có thể đọc kết quả, vì vậy mọi thứ ở đây đều đơn giản. Điều duy nhất là, trước khi bắt đầu kiểm tra nguồn điện của máy tính, hãy đảm bảo rằng bạn đã kết nối đúng phích cắm 12V 4 chân bổ sung. Nó được sử dụng khi được kết nối với đầu nối tương ứng gần bộ xử lý trung tâm.
Chúng ta hãy xem xét điểm này chi tiết hơn. Dưới đây là cận cảnh bộ phận của thiết bị mà chúng ta quan tâm:
Chú ý! Bạn có thấy thông báo cảnh báo "Sử dụng đầu nối đúng" không? (sử dụng đầu nối phù hợp). Nếu kết nối không chính xác, chúng ta không những không thể kiểm tra nguồn điện chính xác mà còn làm hỏng đồng hồ đo! Bạn nên chú ý điều gì ở đây? Tìm manh mối: “8P (pin)”, “4P (pin)” và “6P (pin)”? Phích cắm nguồn bộ xử lý 4 chân (12 vôn) được kết nối với đầu nối 4 chân, đầu nối nguồn bổ sung 6 chân (ví dụ: card màn hình) được kết nối với “6P” và đầu nối 8 chân là được kết nối tương ứng với “8P”. Chỉ có cách này và không có cách nào khác!
Cùng xem cách kiểm tra nguồn điện của thiết bị này trong điều kiện “chiến đấu” như thế nào? :) Mở nó ra, cẩn thận kết nối các đầu nối chúng ta cần với người kiểm tra và nhìn vào màn hình với kết quả đo.
Trong ảnh trên chúng ta có thể thấy các chỉ số đo trên màn hình kỹ thuật số. Tôi đề nghị sắp xếp tất cả chúng theo thứ tự. Trước hết, bạn nên chú ý đến ba đèn LED màu xanh lá cây ở bên trái. Chúng cho biết sự hiện diện của điện áp dọc theo các đường dây chính: 12, 3,3 và 5V.
Kết quả đo bằng số được hiển thị ở giữa màn hình. Hơn nữa, cả giá trị dương và giá trị điện áp có dấu trừ đều được hiển thị.
Chúng ta hãy nhìn lại bức ảnh trên và từ trái sang phải, xem qua tất cả các chỉ dẫn của người kiểm tra khi kiểm tra nguồn điện của máy tính.
- - 12V (có sẵn - 11.7V) - bình thường
- + 12V2 (có sẵn 12.2V) - dòng điện trên đầu nối 4 chân riêng biệt gần bộ xử lý)
- 5VSB (5.1V) - tại đây V=Vôn, S.B. - "đứng gần" (điện áp dự phòng - "chế độ chờ"), có giá trị danh nghĩa là 5V, được đặt ở mức nhất định không quá 2 giây sau khi thiết bị được kết nối với mạng.
- PG 300ms - Tín hiệu "Nguồn tốt". Được đo bằng mili giây (ms). Hãy nói về nó thấp hơn một chút :)
- 5V (có 5.1V) - đường dây dùng để cung cấp năng lượng cho ổ cứng, ổ quang, ổ đĩa mềm và các thiết bị khác.
- + 12V1 (12.2V) - được cấp cho đầu nối chính (đầu nối 20 hoặc 24 chân) và đầu nối thiết bị đĩa.
- + 3,3 V (có sẵn - 3,5V) - dùng để cấp nguồn cho các card mở rộng (cũng có trên đầu nối SATA).
Chúng tôi đã kiểm tra nguồn điện, nó hoàn toàn hoạt động (có thể nói như vậy), có thể nói như vậy :) Bây giờ câu hỏi đặt ra là làm thế nào để kiểm tra nguồn điện của máy tính khiến chúng tôi nghi ngờ? Bài viết này bắt đầu với anh ấy, nhớ không? Chúng tôi tháo nguồn điện, gắn tải (quạt) vào nó và kết nối nó với máy thử nghiệm của chúng tôi.
Hãy chú ý đến các khu vực được đánh dấu. Chúng ta thấy rằng điện áp của nguồn điện máy tính dọc theo đường dây 12V1 và 12V2 là 11,3 V (ở giá trị danh nghĩa là 12V).
Nó là tốt hay xấu? Bạn hỏi :) Tôi trả lời: theo tiêu chuẩn, có những giới hạn được xác định rõ ràng về các giá trị chấp nhận được được coi là “bình thường”. Mọi thứ không vừa với chúng đôi khi hoạt động rất tốt, nhưng thường thì nó có lỗi hoặc không bật lên chút nào :)
Để rõ ràng, đây là bảng phân bố điện áp cho phép:
Cột đầu tiên hiển thị cho chúng ta tất cả các đường dây chính trong nguồn điện. Cột " Sức chịu đựng"đây là độ lệch tối đa cho phép so với định mức (tính bằng phần trăm). Theo đó, tại hiện trường" phút" cho biết giá trị tối thiểu cho phép dọc theo dòng này. Cột " danh nghĩa" cung cấp danh nghĩa (chỉ số được khuyến nghị, theo tiêu chuẩn). Và - " Tối đa" - mức tối đa cho phép.
Như bạn có thể thấy, (trong một trong những bức ảnh trước) kết quả đo của chúng tôi dọc theo đường 12V1 và 12V1 là 11,30V và nó không phù hợp với mức chênh lệch 5% tiêu chuẩn (từ 11,40 đến 12,60V). Rõ ràng, sự trục trặc của nguồn điện này dẫn đến việc nó hoàn toàn khởi động hoặc lần thứ ba.
Vì vậy, chúng tôi đã phát hiện ra một trục trặc đáng ngờ. Nhưng làm thế nào để tiến hành kiểm tra bổ sung và đảm bảo rằng vấn đề chính xác là do điện áp thấp +12V? Sử dụng đồng hồ vạn năng (phổ biến nhất) của chúng tôi dưới nhãn hiệu " XL830L».
Làm thế nào để kiểm tra nguồn điện bằng đồng hồ vạn năng?
Chúng ta sẽ bắt đầu khối như mô tả trong phần, đóng hai tiếp điểm (chân) bằng kẹp giấy hoặc một đoạn dây có đường kính phù hợp.
Bây giờ - chúng tôi kết nối một quạt bên ngoài với nguồn điện (hãy nhớ về "tải") và - cáp 220V. Nếu chúng tôi làm mọi thứ chính xác, quạt bên ngoài và “Carlson” trên chính thiết bị sẽ bắt đầu quay. Hình ảnh ở giai đoạn này trông như thế này:
Ảnh hiển thị các thiết bị mà chúng tôi sẽ kiểm tra nguồn điện. Chúng tôi đã xem xét công việc của người thử nghiệm đến từ Trung Quốc ở đầu bài viết, bây giờ chúng tôi sẽ thực hiện các phép đo tương tự nhưng với sự trợ giúp.
Ở đây bạn cần phải lạc đề một chút và xem xét kỹ hơn bản thân đầu nối nguồn của máy tính. Chính xác hơn là điện áp có trong đó. Như chúng ta có thể thấy (trong một trong những bức ảnh trước), nó bao gồm 20 (hoặc 24 bốn) dây có màu sắc khác nhau.
Những màu này được sử dụng có lý do nhưng có ý nghĩa rất cụ thể:
- Đen màu sắc là “mặt đất” (COM, hay còn gọi là dây thông thường hoặc mặt đất)
- Màu vàng màu + 12V
- Màu đỏ: +5V
- Quả cam màu: +3,3V
Tôi khuyên bạn nên kiểm tra và xem xét từng mã pin riêng biệt:
Điều này rõ ràng hơn nhiều phải không? Bạn còn nhớ về màu sắc phải không? (đen, vàng, đỏ và cam). Đây là điều chính chúng ta cần nhớ và hiểu rõ trước khi tự mình kiểm tra nguồn điện. Nhưng còn một số chân nữa mà chúng ta cần chú ý.
Trước hết, đây là những dây:
- PS-ON màu xanh lá cây - khi nối đất, nguồn điện sẽ khởi động. Trong sơ đồ, điều này được hiển thị là “PSU On”. Chúng ta đóng hai điểm tiếp xúc này bằng một chiếc kẹp giấy. Điện áp trên nó phải là 5V.
- Tiếp theo - màu xám và tín hiệu “Power Good” hoặc “Power OK” được truyền qua nó. Ngoài ra 5V (xem ghi chú)
- Ngay phía sau nó là một biểu tượng màu tím được đánh dấu 5VSB (Chế độ chờ 5V). Đây là điện áp dự phòng 5 volt ( phòng nghĩa vụ). Nó được cung cấp cho máy tính ngay cả khi nó bị tắt (tất nhiên là phải kết nối cáp 220V). Ví dụ, điều này là cần thiết để có thể gửi lệnh tới một máy tính từ xa qua mạng để khởi chạy “Wake On Lan”.
- Màu trắng (âm 5 volt) - hiện nay thực tế không được sử dụng. Trước đây, nó dùng để cung cấp dòng điện cho các card mở rộng được cài đặt trong khe cắm ISA.
- Màu xanh lam (âm 12 Vôn) - hiện được sử dụng bởi “RS232” (cổng COM), “FireWire” và một số thẻ mở rộng PCI.
Trước khi kiểm tra nguồn điện bằng đồng hồ vạn năng, chúng ta hãy xem xét thêm hai đầu nối của nó: một đầu nối 4 chân bổ sung cho nhu cầu của bộ xử lý và một đầu nối “Molex” để kết nối ổ đĩa quang.
Ở đây chúng ta thấy các màu đã quen thuộc với chúng ta (vàng, đỏ và đen) và các giá trị tương ứng của chúng: + 12 và + 5V.
Để rõ ràng hơn, hãy tải xuống tất cả các điện áp nguồn điện trong một kho lưu trữ riêng.
Bây giờ hãy đảm bảo rằng kiến thức lý thuyết mà chúng ta thu được đã được khẳng định đầy đủ trong thực tế. Làm sao? Tôi đề nghị bắt đầu bằng cách nghiên cứu kỹ “nhãn dán” (nhãn dán) của nhà máy trên một trong những bộ nguồn ATX thực.
Hãy chú ý những gì được gạch chân màu đỏ. "DC OUTPUT" (Đầu ra dòng điện một chiều - Giá trị đầu ra DC).
- +5V=30A (ĐỎ) - cộng 5 TRONG, cung cấp dòng điện 30 Ampe (dây màu đỏ) Chúng ta nhớ từ văn bản trên rằng chúng ta nhận được chính xác +5V dọc theo dây màu đỏ?
- +12V=10A (VÀNG) - cộng mười hai TRONG chúng ta có dòng điện mười ampe (dây của nó có màu vàng)
- +3,3V=20A (CAM) - ba điểm ba đường TRONG có thể chịu được dòng điện 20 ampe (màu cam)
- -5V (TRẮNG) - trừ năm TRONG- tương tự như mô tả ở trên (màu trắng)
- -12V (XANH) - trừ mười hai TRONG(màu xanh da trời)
- +5Vsb (TÍM) - cộng năm TRONGđứng gần. Chúng tôi đã nói về nó ở trên (nó có màu tím).
- PG (GRAY) - Nguồn tín hiệu tốt (màu xám).
Trên một ghi chú: ví dụ, nếu điện áp dự phòng theo các phép đo không phải là năm vôn, mà là bốn, thì rất có thể chúng ta đang xử lý một bộ ổn định điện áp (diode zener) có vấn đề, nên được thay thế bằng một bộ tương tự .
Và mục cuối cùng trong danh sách trên cho chúng ta biết rằng công suất đầu ra tối đa của sản phẩm tính bằng watt là 400W và chỉ các kênh 3 và 5V mới có thể cung cấp tổng cộng 195 watt.
Ghi chú: « "Sức mạnh tốt"- “dinh dưỡng là bình thường.” Điện áp từ 3 đến 6 Vôn (5V danh nghĩa) được tạo ra sau khi thực hiện các kiểm tra nội bộ cần thiết thông qua 100 - 500 mili giây(Hóa ra là một phần nghìn giây - từ 0,1 đến 0,5 giây) sau khi bật. Sau đó, chip tạo xung nhịp sẽ tạo ra tín hiệu cài đặt ban đầu. Nếu nó bị thiếu, thì một tín hiệu khác sẽ xuất hiện trên bo mạch chủ - thiết lập lại phần cứng CPU, ngăn máy tính hoạt động với nguồn điện bất thường hoặc không ổn định.
Nếu điện áp đầu ra không tương ứng với điện áp danh định (ví dụ: khi nó giảm trong nguồn điện), tín hiệu “Power Good” sẽ biến mất và bộ xử lý sẽ tự động khởi động lại. Khi tất cả các giá trị hiện tại được yêu cầu “P.G.” được khôi phục được hình thành trở lại và máy tính bắt đầu hoạt động như thể nó vừa được bật lên. Nhờ tắt nhanh tín hiệu “Power Good”, PC “không nhận thấy” các sự cố trong hệ thống điện, vì nó ngừng hoạt động trước khi các lỗi và các sự cố khác liên quan đến sự mất ổn định của nó có thể xuất hiện.
Trong một thiết bị được thiết kế phù hợp, việc ban hành lệnh “Power Good” bị trì hoãn cho đến khi nguồn điện trong tất cả các mạch ổn định. Ở các bộ nguồn giá rẻ, độ trễ này không đủ và bộ xử lý bắt đầu hoạt động quá sớm, bản thân điều này thậm chí có thể dẫn đến hỏng nội dung của bộ nhớ CMOS.
Giờ đây, được trang bị kiến thức lý thuyết cần thiết, chúng tôi hiểu cách kiểm tra đúng cách nguồn điện của máy tính bằng máy thử đa năng. Chúng tôi đặt giới hạn đo trên thang đo DC thành 20 Volts và bắt đầu kiểm tra nguồn điện.
Chúng tôi áp “đầu dò” màu đen của máy thử vào dây “nối đất” màu đen và bắt đầu “chọc” bằng dây màu đỏ vào tất cả các dây còn lại :)
Ghi chú e: đừng lo lắng, ngay cả khi bạn bắt đầu “cảm thấy” có điều gì đó không ổn, bạn sẽ không đốt bất cứ thứ gì - bạn sẽ chỉ nhận được kết quả đo không chính xác.
Vậy chúng ta thấy gì trên màn hình đồng hồ vạn năng khi kiểm tra nguồn điện?
Trên đường dây +12V có điện áp là 11,37V. Hãy nhớ rằng, người thử nghiệm Trung Quốc đã cho chúng tôi thấy 11.3 (về nguyên tắc là một giá trị tương tự). Nhưng nó vẫn không đạt mức tối thiểu cho phép là 11,40V.
Ngoài ra, hãy chú ý đến hai nút hữu ích trên máy kiểm tra: “Giữ” - giữ số đo trên màn hình và “Đèn nền” - chiếu sáng màn hình (khi làm việc trong phòng có ánh sáng yếu).
Chúng tôi thấy 11,37V tương tự (không truyền cảm hứng).
Bây giờ (để hoàn thiện), chúng ta cần kiểm tra nguồn điện để đảm bảo nó đáp ứng các xếp hạng khác. Ví dụ: hãy kiểm tra năm Vôn trên cùng một Molex.
“Đầu dò” màu đen nối với “nối đất” và đầu dò màu đỏ nối với chân 5 volt màu đỏ. Đây là kết quả trên đồng hồ vạn năng:
Như chúng ta có thể thấy, các chỉ số đều bình thường. Tương tự, chúng tôi đo tất cả các dây khác và so sánh từng kết quả với giá trị danh nghĩa từ đó.
Do đó, khi kiểm tra nguồn điện cho thấy thiết bị có điện áp +12V bị đánh giá thấp hơn rất nhiều (so với danh định). Để rõ ràng, chúng ta hãy đo lại cùng một đường (màu vàng trên đầu nối 4 chân bổ sung) trên một thiết bị hoạt động đầy đủ.
Chúng tôi thấy - 11,92V (hãy nhớ rằng giá trị tối thiểu cho phép ở đây là 11,40V). Điều này có nghĩa là chúng tôi đang ở trong mức độ cho phép.
Nhưng việc kiểm tra nguồn điện của máy tính chỉ là một nửa trận chiến. Sau đó, nó cũng cần được sửa chữa, và chúng tôi đã thảo luận về điểm này trong một trong những bài viết trước, được gọi là.
Tôi hy vọng rằng bây giờ, nếu cần, chính bạn có thể kiểm tra nguồn điện của máy tính, bạn sẽ biết chính xác những điện áp nào sẽ có ở các đầu cuối của nó và hành động phù hợp với điều này.
Một bó dây dày với nhiều màu sắc khác nhau đi ra từ bộ nguồn máy tính và thoạt nhìn, có vẻ như không thể tìm ra sơ đồ chân của các đầu nối.
Nhưng nếu bạn biết các quy tắc đánh dấu màu sắc cho các dây đi ra khỏi nguồn điện, thì bạn sẽ hiểu rõ màu sắc của từng dây có ý nghĩa gì, điện áp trên đó là bao nhiêu và dây được kết nối với các thành phần máy tính nào.
Sơ đồ màu của đầu nối nguồn máy tính
Các máy tính hiện đại sử dụng bộ nguồn ATX và đầu nối 20 hoặc 24 chân được sử dụng để cấp điện áp cho bo mạch chủ. Đầu nối nguồn 20 chân được sử dụng trong quá trình chuyển đổi từ tiêu chuẩn AT sang ATX. Với sự ra đời của bus PCI-Express trên bo mạch chủ, các đầu nối 24 chân bắt đầu được lắp đặt trên các bộ nguồn.
Đầu nối 20 chân khác với đầu nối 24 chân ở chỗ không có các tiếp điểm được đánh số 11, 12, 23 và 24. Các tiếp điểm này trong đầu nối 24 chân được cung cấp điện áp trùng lặp đã có trên các tiếp điểm khác.
Chân 20 (dây màu trắng) trước đây dùng để cung cấp điện −5 V cho các phiên bản máy tính ATX trước 1.2. Hiện tại, điện áp này không cần thiết cho hoạt động của bo mạch chủ nên trong các bộ nguồn hiện đại, nó không được tạo ra và chân 20 thường trống.
Đôi khi bộ nguồn được trang bị một đầu nối đa năng để kết nối với bo mạch chủ. Đầu nối bao gồm hai. Một là đầu nối 20 chân và đầu thứ hai là đầu nối 4 chân (có số chân 11, 12, 23 và 24), có thể gắn vào đầu nối 20 chân và trở thành đầu nối 24 chân.
Vì vậy, nếu bạn đang thay thế một bo mạch chủ yêu cầu đầu nối 24 chân thay vì đầu nối 20 chân, bạn nên chú ý; rất có thể bộ nguồn cũ sẽ hoạt động nếu bộ đầu nối của nó có đầu nối 20+4 chân thông dụng; kết nối.
Trong các bộ nguồn ATX hiện đại, còn có các đầu nối phụ 4, 6 và 8 chân để cung cấp điện áp +12 V. Chúng dùng để cung cấp thêm điện áp cho bộ xử lý và card màn hình.
Như bạn có thể thấy trong ảnh, dây dẫn nguồn +12 V có màu vàng với sọc đen.
Đầu nối Serial ATA hiện được sử dụng để cấp nguồn cho ổ cứng và SSD. Điện áp và số liên lạc được hiển thị trong ảnh.
Đầu nối nguồn điện lỗi thời
Đầu nối 4 chân này trước đây đã được lắp vào bộ nguồn để cấp nguồn cho ổ đĩa mềm được thiết kế để đọc và ghi từ đĩa mềm 3,5 inch. Hiện chỉ được tìm thấy trong các mẫu máy tính cũ.
Ổ đĩa mềm không được cài đặt trong các máy tính hiện đại vì chúng đã lỗi thời.
Đầu nối bốn chân trong ảnh được sử dụng lâu nhất nhưng đã lỗi thời. Nó dùng để cung cấp điện áp +5 và +12 V cho các thiết bị di động, ổ cứng và ổ đĩa. Hiện tại, đầu nối Serial ATA được lắp vào bộ nguồn thay thế.
Các đơn vị hệ thống của máy tính cá nhân đầu tiên được trang bị nguồn điện loại AT. Một đầu nối gồm hai nửa phù hợp với bo mạch chủ. Nó phải được lắp sao cho các dây màu đen nằm cạnh nhau. Điện áp cung cấp cho các bộ nguồn này được cung cấp thông qua một công tắc được lắp ở mặt trước của thiết bị hệ thống. Tuy nhiên, theo chân PG, có thể bật và tắt Nguồn điện bằng tín hiệu từ bo mạch chủ.
Hiện tại, bộ nguồn AT gần như không còn hoạt động, nhưng chúng có thể được sử dụng thành công để cấp nguồn cho bất kỳ thiết bị nào khác, chẳng hạn như cấp nguồn cho máy tính xách tay từ mạng, trong trường hợp nguồn điện tiêu chuẩn của nó bị hỏng, để cấp nguồn cho thiết bị hàn 12 V. bóng đèn sắt, hoặc điện áp thấp, dải đèn LED và nhiều hơn nữa. Điều chính là đừng quên rằng nguồn điện AT, giống như bất kỳ nguồn điện chuyển mạch nào, không được phép kết nối với mạng mà không có tải bên ngoài.
Bảng tham khảo đánh dấu màu,
giá trị điện áp và phạm vi gợn sóng ở đầu nối nguồn điện
Các dây cùng màu đi ra từ nguồn điện của máy tính được hàn bên trong vào một rãnh của bảng mạch in, tức là được kết nối song song. Do đó, điện áp trên tất cả các dây cùng màu có cùng giá trị.
| Bảng đánh dấu màu dây, điện áp ra và dải gợn sóng của bộ nguồn ATX | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Điện áp đầu ra, V | +3,3 | +5,0 | +12,0 | -12,0 | +5,0SB | +5,0 điểm | GND |
| Mã màu dây | quả cam | màu đỏ | màu vàng | màu xanh da trời | màu tím | xám | đen |
| Độ lệch cho phép, % | ±5 | ±5 | ±5 | ±10 | ±5 | – | – |
| Điện áp tối thiểu cho phép | +3,14 | +4,75 | +11,40 | -10,80 | +4,75 | +3,00 | – |
| Điện áp tối đa cho phép | +3,46 | +5,25 | +12,60 | -13,20 | +5,25 | +6,00 | – |
| Phạm vi gợn sóng không quá, mV | 50 | 50 | 120 | 120 | 120 | 120 | – |
Điện áp +5 V SB (Dự phòng) – (dây màu tím) được tạo ra bởi nguồn điện năng thấp độc lập được tích hợp trong bộ cấp nguồn, dựa trên một bóng bán dẫn hiệu ứng trường và một máy biến áp. Điện áp này đảm bảo máy tính hoạt động ở chế độ chờ và chỉ dùng để khởi động nguồn điện. Khi máy tính đang chạy, việc có hay không có điện áp +5 V SB không thành vấn đề. Nhờ +5 V SB, máy tính có thể được khởi động bằng cách nhấn nút “Khởi động” trên thiết bị hệ thống hoặc từ xa, chẳng hạn như từ bộ cấp nguồn liên tục trong trường hợp mất điện áp nguồn 220 V kéo dài.
Điện áp +5 V PG (Nguồn tốt) - xuất hiện trên dây màu xám của bộ cấp nguồn sau 0,1-0,5 giây nếu dây ở tình trạng tốt sau khi tự kiểm tra và đóng vai trò là tín hiệu cho phép hoạt động của bo mạch chủ.
Khi đo điện áp, đầu “âm” của đầu dò được nối với dây màu đen (chung) và đầu “dương” được nối với các tiếp điểm trong đầu nối. Bạn có thể đo điện áp đầu ra trực tiếp trong khi máy tính đang chạy.
Chỉ cần điện áp âm 12 V (dây màu xanh) để cấp nguồn cho giao diện RS-232, giao diện này không được cài đặt trong các máy tính hiện đại. Do đó, trong bộ nguồn của các mẫu máy mới nhất, điện áp này có thể không xuất hiện.
Lắp đặt vào nguồn máy tính
đầu nối bổ sung cho card màn hình
Đôi khi có những tình huống tưởng như vô vọng. Ví dụ: bạn mua một card màn hình hiện đại và quyết định cài đặt nó vào máy tính của mình. Có một khe cắm cần thiết trên bo mạch chủ để lắp card màn hình, nhưng không có đầu nối thích hợp trên dây để cấp nguồn bổ sung cho card màn hình từ nguồn điện. Bạn có thể mua một bộ chuyển đổi, thay thế toàn bộ nguồn điện hoặc bạn có thể cài đặt độc lập một đầu nối bổ sung trên nguồn điện để cấp nguồn cho card màn hình. Đây là một công việc đơn giản, điều chính là phải có đầu nối phù hợp, có thể lấy từ nguồn điện bị lỗi.
Trước tiên, bạn cần chuẩn bị các dây đến từ các đầu nối cho kết nối offset, như trong ảnh. Một đầu nối bổ sung để cấp nguồn cho card màn hình có thể được kết nối với các dây đi, chẳng hạn như từ nguồn điện đến ổ A. Bạn cũng có thể kết nối với bất kỳ dây nào khác có màu mong muốn, nhưng sao cho có đủ độ dài. để kết nối card màn hình và tốt nhất là không có gì trong đó không còn được kết nối. Các dây màu đen (chung) của đầu nối bổ sung để cấp nguồn cho card màn hình được kết nối với dây màu đen và các dây màu vàng (+12 V) tương ứng với dây màu vàng.
Các dây đến từ đầu nối bổ sung để cấp nguồn cho card màn hình được quấn chặt với ít nhất ba vòng quanh dây mà chúng được kết nối. Nếu có thể, tốt hơn hết bạn nên hàn các mối nối bằng mỏ hàn. Nhưng ngay cả khi không hàn, trong trường hợp này, điểm tiếp xúc sẽ khá đáng tin cậy.
Công việc lắp đặt một đầu nối bổ sung để cấp nguồn cho card màn hình được hoàn thành bằng cách cách ly điểm kết nối, vài lượt và bạn có thể kết nối card màn hình với nguồn điện. Do các điểm xoắn nằm cách xa nhau nên không cần phải tách riêng từng vòng xoắn. Chỉ cần che khu vực mà dây tiếp xúc với lớp cách điện là đủ.
Tinh chỉnh đầu nối nguồn điện
để kết nối bo mạch chủ
Khi bo mạch chủ bị lỗi hoặc máy tính được hiện đại hóa (nâng cấp) và cần phải thay thế bo mạch chủ, tôi đã nhiều lần phải đối mặt với việc thiếu đầu nối nguồn 24 chân trên bộ nguồn.
Đầu nối 20 chân hiện có vừa khít với bo mạch chủ, nhưng máy tính không thể hoạt động với kết nối này. Cần phải có một bộ chuyển đổi đặc biệt hoặc thay thế nguồn điện, đây là một điều thú vị đắt giá.
Nhưng bạn có thể tiết kiệm tiền nếu tự mình làm một công việc nhỏ. Bộ nguồn thường có nhiều đầu nối không được sử dụng, trong số đó có thể có bốn, sáu hoặc tám chân. Đầu nối bốn chân, như trong ảnh trên, vừa khít với phần kết nối của đầu nối trên bo mạch chủ, phần này không được sử dụng khi lắp đầu nối 20 chân.
Xin lưu ý rằng cả trong đầu nối đến từ nguồn điện của máy tính và trong bộ phận kết nối trên bo mạch chủ, mỗi điểm tiếp xúc đều có khóa riêng, giúp ngăn kết nối không chính xác. Một số chất cách điện tiếp xúc có hình dạng vuông góc, trong khi một số khác có dạng cắt góc. Bạn cần định hướng đầu nối sao cho vừa vặn. Nếu không tìm được vị trí thì hãy cắt bỏ góc giao thoa.
Riêng đầu nối 20 chân và 4 chân đều vừa khít nhưng không khớp với nhau và gây nhiễu lẫn nhau. Nhưng nếu bạn mài các mặt tiếp xúc của cả hai đầu nối một chút bằng giũa hoặc giấy nhám thì chúng sẽ rất vừa khít.
Sau khi điều chỉnh vỏ đầu nối, bạn có thể bắt đầu kết nối dây của đầu nối 4 chân với dây của đầu nối 20 chân. Màu sắc của dây của đầu nối 4 chân bổ sung khác với màu tiêu chuẩn nên bạn không cần chú ý đến chúng và kết nối chúng như trong ảnh.
Hãy cực kỳ cẩn thận, những sai sót không thể chấp nhận được, bo mạch chủ sẽ bị cháy! Gần bên trái, chân số 23, màu đen trong ảnh, nối với dây màu đỏ (+5 V). Gần bên phải số 24, màu vàng trong ảnh, được nối với dây màu đen (GND). Ngoài cùng bên trái, chân số 11, màu đen trong ảnh, nối với dây màu vàng (+12 V). Ngoài cùng bên phải, chân số 12, màu vàng trong ảnh, được nối với dây màu cam (+3,3 V).
Tất cả những gì còn lại là che các điểm kết nối bằng vài cuộn băng cách điện và đầu nối mới sẽ sẵn sàng để sử dụng.
Để không phải suy nghĩ về cách lắp đúng đầu nối cụm vào đầu nối bo mạch chủ, bạn nên đánh dấu bằng bút đánh dấu.
Giống như trên nguồn điện của máy tính
điện áp cung cấp được cung cấp từ nguồn điện
Để điện áp không đổi xuất hiện trên dây màu của nguồn điện, điện áp nguồn phải được đưa vào đầu vào của nó. Để làm điều này, có một đầu nối ba chân trên tường nơi thường lắp đặt bộ làm mát. Trong ảnh, đầu nối này nằm ở trên cùng bên phải. Nó có ba chân. Những cái bên ngoài được cấp điện áp bằng dây nguồn, còn cái ở giữa được nối đất và khi nối qua dây nguồn, nó được nối với tiếp điểm nối đất của ổ cắm điện. Dưới đây trên một số bộ nguồn, chẳng hạn như bộ nguồn này, có một công tắc nguồn.
Trong những ngôi nhà cũ, hệ thống dây điện được làm mà không có vòng nối đất; trong trường hợp này, dây dẫn nối đất của máy tính vẫn không được kết nối. Kinh nghiệm vận hành máy tính đã chỉ ra rằng nếu dây dẫn nối đất không được kết nối thì điều này không ảnh hưởng đến hoạt động của toàn bộ máy tính.
Dây nguồn để kết nối Bộ nguồn với nguồn điện là cáp ba lõi, ở một đầu có đầu nối ba chân để kết nối trực tiếp với Bộ nguồn. Ở đầu thứ hai của cáp có một phích cắm C6 có chân tròn đường kính 4,8 mm với điểm tiếp đất ở dạng dải kim loại ở hai bên thân.
Nếu bạn mở vỏ nhựa của cáp, bạn có thể thấy ba dây màu. Vàng - xanh– được nối đất và dọc theo màu nâu và xanh lam (có thể có màu khác), điện áp nguồn 220V được cung cấp.
Về mặt cắt dây đi ra khỏi nguồn máy tính
Mặc dù dòng điện mà nguồn điện có thể cung cấp cho tải lên tới hàng chục ampe, nhưng theo quy luật, tiết diện của dây dẫn đầu ra chỉ là 0,5 mm 2, cho phép truyền dòng điện lên đến 3 A qua một dây dẫn. Bạn có thể tìm hiểu thêm về khả năng chịu tải của dây qua bài viết “Về việc chọn tiết diện dây cho hệ thống dây điện”. Tuy nhiên, tất cả các dây cùng màu được hàn vào một điểm trên bảng mạch in và nếu một khối hoặc mô-đun trong máy tính tiêu thụ dòng điện lớn hơn 3 A, điện áp sẽ được cung cấp qua đầu nối dọc theo một số dây được mắc song song. Ví dụ: điện áp +3,3 V và +5 V được cung cấp cho bo mạch chủ thông qua bốn dây. Điều này đảm bảo rằng dòng điện lên tới 12 A được cung cấp cho bo mạch chủ.
Bộ nguồn là một thành phần quan trọng của hệ thống và nếu không có nó thì máy tính không thể hoạt động được. Nó cung cấp năng lượng điện cần thiết cho tất cả người tiêu dùng bên trong vỏ máy tính, đồng thời chuyển đổi điện áp xoay chiều từ ổ cắm thành DC. Khi chọn bộ nguồn cho máy tính, bạn cần được hướng dẫn về sức mạnh của nó, dựa trên số lượng người tiêu dùng sẽ kết nối với nó. Nếu nguồn điện bị hỏng, toàn bộ máy tính sẽ không hoạt động. Đó là lý do tại sao, nếu máy tính ngừng bật, điều quan trọng là phải kiểm tra chức năng của nguồn điện và có một số cách để thực hiện việc này.
Chúng tôi khuyên bạn nên đọc:Dấu hiệu nguồn điện bị lỗi
Không có triệu chứng cụ thể nào có thể nói rằng nguồn điện trong máy tính bị hỏng. Có một số dấu hiệu điển hình cho hoạt động của máy tính khi nguồn điện bị hỏng. Có thể nhận định bộ nguồn hoạt động không bình thường (hoặc có vấn đề khác) với “hành vi” sau của máy tính:
- Khi bạn nhấn nút nguồn, không có gì xảy ra, tức là không có đèn báo hoặc âm thanh và bộ làm mát không bắt đầu quay. Vì bộ nguồn là bộ phận cung cấp điện áp không đổi cho các phần tử khác nên khả năng cao là nó đã bị hỏng hoặc có các vấn đề khác trong quá trình truyền điện đến các phần tử máy tính - đứt dây, nguồn điện áp xoay chiều không ổn định từ mạng lưới;
- Máy tính không phải lúc nào cũng bật trong lần đầu tiên. Trong tình huống như vậy, nguyên nhân có thể là do nguồn điện, kết nối kém của các đầu nối hoặc nút nguồn bị trục trặc;
- Máy tính tự động tắt khi đang tải hệ điều hành. Điều này có thể xảy ra do sự truyền điện áp không liên tục từ nguồn điện đến các bộ phận khác của máy tính. Ngoài ra, một vấn đề tương tự có thể cho thấy nguồn điện quá nóng và buộc phải tắt máy.
Bộ nguồn là bộ phận đáng tin cậy của máy tính, hiếm khi bị hỏng hóc. Nếu nguồn điện bị hỏng, nguyên nhân là do chất lượng sản xuất kém hoặc nguồn điện áp qua mạng dao động liên tục. Ngoài ra, nguồn điện có thể bị lỗi nếu tính toán không chính xác khi chọn nó cho một cấu hình máy tính cụ thể.
Cách kiểm tra nguồn điện
Nếu máy tính của bạn có một trong những triệu chứng kể trên thì bạn không nên đổ lỗi ngay cho bộ nguồn. Sự cố cũng có thể xảy ra vì những lý do khác. Để đảm bảo có vấn đề với thành phần nguồn điện của hệ thống, cần phải tiến hành công việc chẩn đoán. Có 3 phương pháp để bạn tự kiểm tra nguồn điện của máy tính.
Bước 1: Kiểm tra điện áp truyền nguồn điện
Để đảm bảo nguồn điện đã bật, bạn phải thực hiện kiểm tra sau:
Cần lưu ý rằng thử nghiệm này cho thấy chức năng của nguồn điện được bật. Nhưng ngay cả khi theo kết quả của nó, bộ làm mát của nguồn điện bắt đầu quay, điều này không có nghĩa là thiết bị đã hoạt động hoàn toàn. Tiến hành các bước tiếp theo để kiểm tra nguồn điện.
Bước 2: Cách kiểm tra nguồn điện bằng đồng hồ vạn năng
Nếu bạn chắc chắn rằng bộ nguồn nhận được điện áp từ mạng và đang hoạt động, bạn cần kiểm tra xem nó có cung cấp điện áp không đổi cần thiết hay không. Đối với điều này:
- Kết nối bất kỳ điện trở bên ngoài nào với nguồn điện - ổ đĩa mềm, ổ cứng, bộ làm mát;
- Tiếp theo, lấy bộ đồng hồ vạn năng đo điện áp và nối dây âm của máy chẩn đoán vào chân đen của đầu nối nguồn 20/24 chân. Khi được kết nối theo cách này, tiếp điểm màu đen được coi là nối đất. Kết nối từng đầu dò dương của đồng hồ vạn năng với các tiếp điểm đầu nối mà dây có màu sau phù hợp, đồng thời so sánh các giá trị với điện áp lý tưởng:
Trong quá trình đo, có thể xảy ra sai số ±5%.
Nếu các giá trị đo được khác với giá trị lý tưởng, bạn có thể chẩn đoán nguồn điện bị lỗi và cần phải thay thế nó.
Bước 3: Cách kiểm tra trực quan nguồn điện
Nếu bạn không có đồng hồ vạn năng (hoặc nếu bạn cần chẩn đoán bổ sung), bạn có thể kiểm tra trực quan nguồn điện xem có trục trặc không. Đối với điều này:
Khi không có vấn đề gì với tụ điện, bạn nên loại bỏ hết bụi khỏi nguồn điện, bôi trơn quạt và lắp lại thiết bị, sau đó thử kết nối lại.
Nguồn cung cấp năng lượng tuyến tính và chuyển mạch
Hãy bắt đầu với những điều cơ bản. Bộ nguồn trong máy tính thực hiện ba chức năng. Đầu tiên, dòng điện xoay chiều từ nguồn điện gia đình phải được chuyển đổi thành dòng điện một chiều. Nhiệm vụ thứ hai của bộ nguồn là giảm điện áp 110-230 V, vốn quá mức đối với thiết bị điện tử máy tính, xuống các giá trị tiêu chuẩn được yêu cầu bởi bộ chuyển đổi nguồn của từng bộ phận PC riêng lẻ - 12 V, 5 V và 3,3 V (cũng như điện áp âm, mà chúng ta sẽ nói đến sau) . Cuối cùng, bộ nguồn đóng vai trò ổn định điện áp.
Có hai loại nguồn điện chính thực hiện các chức năng trên - tuyến tính và chuyển mạch. Nguồn cung cấp điện tuyến tính đơn giản nhất dựa trên một máy biến áp, trên đó điện áp dòng điện xoay chiều được giảm xuống giá trị yêu cầu và sau đó dòng điện được chỉnh lưu bằng cầu diode.
Tuy nhiên, nguồn điện cũng cần thiết để ổn định điện áp đầu ra, nguyên nhân là do mất ổn định điện áp trong mạng gia đình và sụt áp khi tăng dòng điện trong tải.
Để bù cho sự sụt giảm điện áp, trong nguồn điện tuyến tính, các thông số máy biến áp được tính toán để cung cấp nguồn điện dư thừa. Sau đó, ở dòng điện cao, điện áp yêu cầu sẽ được quan sát thấy trong tải. Tuy nhiên, điện áp tăng sẽ xảy ra mà không có bất kỳ phương tiện bù nào ở mức dòng điện thấp trong tải cũng không thể chấp nhận được. Điện áp dư thừa được loại bỏ bằng cách đưa tải không hữu ích vào mạch. Trong trường hợp đơn giản nhất, đây là một điện trở hoặc bóng bán dẫn được kết nối thông qua diode Zener. Ở phiên bản cao cấp hơn, bóng bán dẫn được điều khiển bởi một vi mạch có bộ so sánh. Tuy nhiên, năng lượng dư thừa sẽ bị tiêu tán dưới dạng nhiệt, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất của thiết bị.
Trong mạch cấp nguồn chuyển mạch, một biến nữa xuất hiện, phụ thuộc vào điện áp đầu ra, ngoài hai biến đã có: điện áp đầu vào và điện trở tải. Có một công tắc nối tiếp với tải (trong trường hợp chúng ta quan tâm là một bóng bán dẫn), được điều khiển bởi một bộ vi điều khiển ở chế độ điều chế độ rộng xung (PWM). Thời lượng ở trạng thái mở của bóng bán dẫn càng cao so với chu kỳ của chúng (tham số này được gọi là chu kỳ nhiệm vụ, theo thuật ngữ tiếng Nga, giá trị nghịch đảo được sử dụng - chu kỳ nhiệm vụ), điện áp đầu ra càng cao. Do có công tắc nên bộ nguồn chuyển mạch còn được gọi là Bộ nguồn chuyển mạch (SMPS).
Không có dòng điện chạy qua một bóng bán dẫn đóng và điện trở của một bóng bán dẫn mở lý tưởng là không đáng kể. Trong thực tế, một bóng bán dẫn mở có điện trở và tiêu tán một phần năng lượng dưới dạng nhiệt. Ngoài ra, sự chuyển đổi giữa các trạng thái bóng bán dẫn không hoàn toàn rời rạc. Chưa hết, hiệu suất của nguồn dòng xung có thể vượt quá 90%, trong khi hiệu suất của nguồn điện tuyến tính có bộ ổn định cao nhất chỉ đạt 50%.
Một ưu điểm khác của việc chuyển đổi nguồn điện là giảm đáng kể kích thước và trọng lượng của máy biến áp so với các nguồn điện tuyến tính có cùng công suất. Được biết, tần số dòng điện xoay chiều trong cuộn sơ cấp của máy biến áp càng cao thì kích thước lõi yêu cầu và số vòng dây càng nhỏ. Do đó, bóng bán dẫn quan trọng trong mạch không được đặt sau mà trước máy biến áp, ngoài việc ổn định điện áp, nó còn được sử dụng để tạo ra dòng điện xoay chiều tần số cao (đối với nguồn điện máy tính, tần số này là từ 30 đến 100 kHz trở lên, và như một quy luật - khoảng 60 kHz). Một máy biến áp hoạt động ở tần số nguồn điện 50-60 Hz sẽ lớn hơn hàng chục lần so với nguồn điện mà một máy tính tiêu chuẩn yêu cầu.
Nguồn cung cấp năng lượng tuyến tính ngày nay được sử dụng chủ yếu trong trường hợp ứng dụng công suất thấp, trong đó các thiết bị điện tử tương đối phức tạp cần thiết cho nguồn điện chuyển mạch tạo thành một hạng mục chi phí nhạy cảm hơn so với máy biến áp. Ví dụ, đây là những bộ nguồn 9 V, được sử dụng cho bàn đạp hiệu ứng guitar và một lần cho bảng điều khiển trò chơi, v.v. Nhưng bộ sạc cho điện thoại thông minh đã hoạt động hoàn toàn theo xung - ở đây chi phí là hợp lý. Do biên độ gợn sóng điện áp ở đầu ra thấp hơn đáng kể, nên các bộ nguồn tuyến tính cũng được sử dụng ở những khu vực có nhu cầu về chất lượng này.
⇡ Sơ đồ chung của một bộ nguồn ATX
Bộ nguồn của máy tính để bàn là bộ nguồn chuyển mạch, đầu vào được cung cấp điện áp gia đình có thông số 110/230 V, 50-60 Hz và đầu ra có một số đường dây DC, các đường dây chính được đánh giá cao 12, 5 và 3,3 V Ngoài ra, nguồn điện cung cấp điện áp -12 V và đôi khi cũng có điện áp -5 V, cần thiết cho bus ISA. Nhưng tại một thời điểm nào đó, ATX đã bị loại trừ khỏi tiêu chuẩn ATX do chính ISA không còn hỗ trợ nữa.
Trong sơ đồ đơn giản hóa của nguồn điện chuyển mạch tiêu chuẩn được trình bày ở trên, có thể phân biệt bốn giai đoạn chính. Theo thứ tự tương tự, chúng tôi xem xét các thành phần của bộ nguồn trong các bài đánh giá, cụ thể là:
- Bộ lọc EMI - nhiễu điện từ (bộ lọc RFI);
- mạch sơ cấp - bộ chỉnh lưu đầu vào (bộ chỉnh lưu), các bóng bán dẫn chính (bộ chuyển mạch), tạo ra dòng điện xoay chiều tần số cao trên cuộn sơ cấp của máy biến áp;
- máy biến áp chính;
- mạch thứ cấp - bộ chỉnh lưu dòng điện từ cuộn thứ cấp của máy biến áp (bộ chỉnh lưu), bộ lọc làm mịn ở đầu ra (bộ lọc).
⇡ Bộ lọc EMI
Bộ lọc ở đầu vào nguồn điện được sử dụng để triệt tiêu hai loại nhiễu điện từ: vi sai (chế độ vi sai) - khi dòng điện nhiễu chạy theo các hướng khác nhau trong đường dây điện và chế độ chung (chế độ chung) - khi dòng điện chảy theo một hướng.
Nhiễu vi sai được triệt tiêu bằng tụ điện CX (tụ điện màng lớn màu vàng trong ảnh trên) mắc song song với tải. Đôi khi một cuộn cảm được gắn thêm vào mỗi dây, thực hiện chức năng tương tự (không có trên sơ đồ).
Bộ lọc chế độ chung được hình thành bởi các tụ điện CY (tụ gốm hình giọt nước màu xanh trong ảnh), nối các đường dây điện với mặt đất tại một điểm chung, v.v. một cuộn cảm ở chế độ chung (LF1 trong sơ đồ), dòng điện trong hai cuộn dây chạy cùng chiều, tạo ra điện trở chống nhiễu ở chế độ chung.
Trong các mô hình giá rẻ, một bộ bộ phận lọc tối thiểu được cài đặt; trong các mô hình đắt tiền hơn, các mạch được mô tả ở dạng liên kết lặp lại (toàn bộ hoặc một phần). Trước đây, không có gì lạ khi thấy các bộ nguồn không có bất kỳ bộ lọc EMI nào. Bây giờ đây là một ngoại lệ khá tò mò, mặc dù nếu bạn mua một bộ nguồn rất rẻ, bạn vẫn có thể gặp phải điều bất ngờ như vậy. Kết quả là, không chỉ và không quá nhiều, bản thân máy tính sẽ bị ảnh hưởng mà các thiết bị khác được kết nối với mạng gia đình - nguồn điện chuyển mạch cũng là một nguồn gây nhiễu mạnh.
Trong khu vực bộ lọc của nguồn điện tốt, bạn có thể tìm thấy một số bộ phận bảo vệ chính thiết bị hoặc chủ sở hữu thiết bị khỏi bị hư hại. Hầu như luôn có một cầu chì đơn giản để bảo vệ ngắn mạch (F1 trong sơ đồ). Lưu ý rằng khi cầu chì ngắt, vật được bảo vệ không còn là nguồn điện nữa. Nếu xảy ra đoản mạch, điều đó có nghĩa là các bóng bán dẫn chính đã bị hỏng và điều quan trọng là ít nhất phải ngăn chặn dây điện bắt lửa. Nếu cầu chì trong nguồn điện đột nhiên bị cháy thì việc thay thế nó bằng một cầu chì mới rất có thể là vô nghĩa.
Bảo vệ riêng biệt được cung cấp chống lại thời gian ngắn tăng vọt bằng cách sử dụng một varistor (MOV - Metal Oxide Varistor). Nhưng không có phương tiện bảo vệ nào chống lại việc tăng điện áp kéo dài trong nguồn điện máy tính. Chức năng này được thực hiện bởi các bộ ổn định bên ngoài có máy biến áp riêng bên trong.
Tụ điện trong mạch PFC sau bộ chỉnh lưu có thể giữ lại một lượng điện tích đáng kể sau khi ngắt nguồn điện. Để ngăn người bất cẩn thọc ngón tay vào đầu nối nguồn khỏi bị điện giật, một điện trở phóng điện có giá trị cao (điện trở chảy máu) được lắp đặt giữa các dây. Ở phiên bản phức tạp hơn - cùng với mạch điều khiển ngăn ngừa rò rỉ điện tích khi thiết bị hoạt động.
Nhân tiện, sự hiện diện của bộ lọc trong bộ nguồn PC (và bộ nguồn của màn hình và hầu hết mọi thiết bị máy tính cũng có bộ lọc) có nghĩa là việc mua một “bộ lọc tăng áp” riêng biệt thay vì dây nối dài thông thường nói chung là , vô nghĩa. Mọi thứ bên trong anh đều giống nhau. Điều kiện duy nhất trong mọi trường hợp là nối dây ba chân bình thường có nối đất. Nếu không, các tụ điện CY được nối đất sẽ không thể thực hiện chức năng của chúng.
⇡ Bộ chỉnh lưu đầu vào
Sau bộ lọc, dòng điện xoay chiều được chuyển đổi thành dòng điện một chiều bằng cầu diode - thường ở dạng lắp ráp trong một vỏ chung. Một bộ tản nhiệt riêng để làm mát cây cầu rất được hoan nghênh. Một cây cầu được lắp ráp từ bốn điốt rời rạc là một đặc tính của nguồn điện giá rẻ. Bạn cũng có thể hỏi dòng điện của cây cầu được thiết kế để xác định xem nó có phù hợp với nguồn điện của chính nguồn điện hay không. Mặc dù, theo quy luật, có một mức chênh lệch tốt cho tham số này.
⇡ Khối PFC hoạt động
Trong mạch điện xoay chiều có tải tuyến tính (chẳng hạn như bóng đèn sợi đốt hoặc bếp điện), dòng điện chạy theo sóng hình sin giống như điện áp. Nhưng điều này không xảy ra với các thiết bị có bộ chỉnh lưu đầu vào, chẳng hạn như bộ chuyển đổi nguồn điện. Nguồn điện truyền dòng điện theo xung ngắn, gần như trùng khớp với thời gian đạt đến đỉnh của sóng hình sin điện áp (nghĩa là điện áp tức thời cực đại) khi tụ điện làm mịn của bộ chỉnh lưu được sạc lại.
Tín hiệu dòng điện bị biến dạng bị phân hủy thành nhiều dao động điều hòa có tổng dạng hình sin có biên độ cho trước (tín hiệu lý tưởng sẽ xảy ra với tải tuyến tính).
Nguồn điện được sử dụng để thực hiện công việc hữu ích (trên thực tế là làm nóng các bộ phận của PC) được biểu thị trong đặc tính của nguồn điện và được gọi là hoạt động. Công suất còn lại được tạo ra bởi các dao động điều hòa của dòng điện được gọi là công suất phản kháng. Nó không tạo ra công hữu ích nhưng làm nóng dây dẫn và tạo ra tải cho máy biến áp và các thiết bị điện khác.
Tổng vectơ của công suất phản kháng và công suất tác dụng được gọi là công suất biểu kiến. Và tỷ lệ công suất tác dụng trên tổng công suất được gọi là hệ số công suất - đừng nhầm lẫn với hiệu suất!
Bộ nguồn chuyển mạch ban đầu có hệ số công suất khá thấp - khoảng 0,7. Đối với người tiêu dùng tư nhân, công suất phản kháng không phải là vấn đề (may mắn thay, nó không được đồng hồ đo điện tính đến), trừ khi anh ta sử dụng UPS. Nguồn điện liên tục mang toàn bộ công suất của tải. Ở quy mô văn phòng hoặc mạng lưới thành phố, công suất phản kháng dư thừa được tạo ra bằng cách chuyển đổi nguồn điện đã làm giảm đáng kể chất lượng cung cấp điện và gây ra chi phí, vì vậy vấn đề này đang được tích cực giải quyết.
Đặc biệt, phần lớn các bộ nguồn máy tính đều được trang bị mạch điều chỉnh hệ số công suất hoạt động (Active PFC). Thiết bị có PFC đang hoạt động có thể dễ dàng được xác định bằng một tụ điện lớn và cuộn cảm duy nhất được lắp đặt sau bộ chỉnh lưu. Về bản chất, Active PFC là một bộ chuyển đổi xung khác duy trì điện tích không đổi trên tụ điện có điện áp khoảng 400 V. Trong trường hợp này, dòng điện từ mạng cung cấp được tiêu thụ ở dạng xung ngắn, độ rộng của xung này được chọn sao cho tín hiệu được xấp xỉ bằng sóng hình sin - cần thiết để mô phỏng tải tuyến tính. Để đồng bộ hóa tín hiệu tiêu thụ dòng điện với điện áp hình sin, bộ điều khiển PFC có logic đặc biệt.
Mạch PFC hoạt động chứa một hoặc hai bóng bán dẫn chính và một diode mạnh, được đặt trên cùng một bộ tản nhiệt với các bóng bán dẫn chính của bộ chuyển đổi nguồn điện chính. Theo quy định, bộ điều khiểnPWM của phím chuyển đổi chính và phím PFC Hoạt động là một chip (Tổ hợpPWM/PFC).
Hệ số công suất của bộ nguồn chuyển mạch có PFC hoạt động đạt 0,95 trở lên. Ngoài ra, chúng còn có một ưu điểm nữa - chúng không yêu cầu công tắc nguồn điện 110/230 V và bộ nhân đôi điện áp tương ứng bên trong nguồn điện. Hầu hết các mạch PFC xử lý điện áp từ 85 đến 265 V. Ngoài ra, độ nhạy của nguồn điện đối với sự sụt giảm điện áp ngắn hạn sẽ giảm.
Nhân tiện, ngoài tính năng hiệu chỉnh PFC chủ động, còn có tính năng hiệu chỉnh thụ động, liên quan đến việc lắp đặt một cuộn cảm có độ tự cảm cao nối tiếp với tải. Hiệu suất của nó thấp và bạn khó có thể tìm thấy điều này ở một bộ nguồn hiện đại.
⇡ Bộ chuyển đổi chính
Nguyên lý hoạt động chung của tất cả các nguồn cung cấp năng lượng xung của cấu trúc liên kết biệt lập (có máy biến áp) là như nhau: một bóng bán dẫn chính (hoặc các bóng bán dẫn) tạo ra dòng điện xoay chiều trên cuộn sơ cấp của máy biến áp và bộ điều khiểnPWM điều khiển chu kỳ làm việc của chuyển mạch của họ. Tuy nhiên, các mạch cụ thể khác nhau cả về số lượng bóng bán dẫn chính và các phần tử khác cũng như về đặc tính định tính: hiệu suất, hình dạng tín hiệu, nhiễu, v.v. Nhưng ở đây có quá nhiều điều phụ thuộc vào việc triển khai cụ thể để điều này đáng được tập trung vào. Đối với những người quan tâm, chúng tôi cung cấp một bộ sơ đồ và bảng cho phép bạn xác định chúng trong các thiết bị cụ thể dựa trên thành phần của các bộ phận.
| Linh kiện bán dẫn | Điốt | tụ điện | Chân sơ cấp máy biến áp | |
| Chuyển tiếp một bóng bán dẫn | 1 | 1 | 1 | 4 |
| 2 | 2 | 0 | 2 | |
| 2 | 0 | 2 | 2 | |
| 4 | 0 | 0 | 2 | |
| 2 | 0 | 0 | 3 |
Ngoài các cấu trúc liên kết được liệt kê, trong các bộ nguồn đắt tiền còn có các phiên bản cộng hưởng của Half Bridge, có thể dễ dàng xác định bằng một (hoặc hai) cuộn cảm lớn bổ sung và một tụ điện tạo thành mạch dao động.
|
Chuyển tiếp một bóng bán dẫn |
|
|
|
|
|
|
⇡ Mạch thứ cấp
Mạch thứ cấp là tất cả những gì xảy ra sau cuộn dây thứ cấp của máy biến áp. Trong hầu hết các nguồn điện hiện đại, máy biến áp có hai cuộn dây: 12 V được loại bỏ khỏi một trong số chúng và 5 V từ cuộn dây kia. Dòng điện đầu tiên được chỉnh lưu bằng cách sử dụng cụm hai điốt Schottky - một hoặc nhiều trên mỗi bus (ở mức cao nhất). bus có tải - 12 V - trong bộ nguồn mạnh có bốn cụm). Hiệu quả hơn về mặt hiệu quả là các bộ chỉnh lưu đồng bộ, sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường thay vì điốt. Nhưng đây là đặc quyền của những bộ nguồn thực sự tiên tiến và đắt tiền được chứng nhận 80 PLUS Platinum.
Đường ray 3,3V thường được dẫn động từ cùng cuộn dây với đường ray 5V, chỉ có điều điện áp được giảm xuống bằng cách sử dụng một cuộn cảm bão hòa (Mag Amp). Một cuộn dây đặc biệt trên máy biến áp có điện áp 3,3 V là một lựa chọn kỳ lạ. Trong số các điện áp âm trong tiêu chuẩn ATX hiện tại, chỉ còn lại -12 V, được loại bỏ khỏi cuộn dây thứ cấp dưới bus 12 V thông qua các điốt dòng điện thấp riêng biệt.
Điều khiển bằng cách sử dụng phím chuyển đổi xung điện xung làm thay đổi điện áp trên cuộn sơ cấp của máy biến áp và do đó trên tất cả các cuộn dây thứ cấp cùng một lúc. Đồng thời, mức tiêu thụ hiện tại của máy tính không được phân bổ đồng đều giữa các bus cung cấp điện. Trong phần cứng hiện đại, bus được tải nhiều nhất là 12-V.
Để ổn định điện áp riêng biệt trên các bus khác nhau, cần có các biện pháp bổ sung. Phương pháp cổ điển liên quan đến việc sử dụng cuộn cảm ổn định nhóm. Ba bus chính được truyền qua các cuộn dây của nó và kết quả là nếu dòng điện tăng trên một bus thì điện áp sẽ giảm trên các bus khác. Giả sử dòng điện trên bus 12 V đã tăng lên và để tránh sụt áp, bộ điều khiểnPWM đã giảm chu kỳ hoạt động của các bóng bán dẫn chính. Kết quả là, điện áp trên bus 5 V có thể vượt quá giới hạn cho phép nhưng bị triệt tiêu bởi cuộn cảm ổn định nhóm.
Điện áp trên bus 3,3 V được điều chỉnh bổ sung bởi một cuộn cảm bão hòa khác.
Một phiên bản cao cấp hơn cung cấp khả năng ổn định riêng cho bus 5 và 12 V do cuộn cảm bão hòa, nhưng giờ đây thiết kế này đã nhường chỗ cho bộ chuyển đổi DC-DC trong các bộ nguồn chất lượng cao đắt tiền. Trong trường hợp sau, máy biến áp có một cuộn dây thứ cấp duy nhất có điện áp 12 V và điện áp 5 V và 3,3 V có được nhờ bộ chuyển đổi DC-DC. Phương pháp này thuận lợi nhất cho việc ổn định điện áp.
Bộ lọc đầu ra
Giai đoạn cuối cùng trên mỗi bus là một bộ lọc giúp làm giảm gợn sóng điện áp do các bóng bán dẫn chính gây ra. Ngoài ra, các xung của bộ chỉnh lưu đầu vào, có tần số bằng hai lần tần số của mạng cung cấp, thâm nhập ở mức độ này hay mức độ khác vào mạch thứ cấp của nguồn điện.
Bộ lọc gợn bao gồm một cuộn cảm và tụ điện lớn. Bộ nguồn chất lượng cao có đặc điểm là có điện dung ít nhất 2.000 uF, nhưng các nhà sản xuất mẫu giá rẻ có nguồn dự trữ tiết kiệm khi họ lắp đặt tụ điện, chẳng hạn như một nửa giá trị danh nghĩa, điều này chắc chắn ảnh hưởng đến biên độ gợn sóng.
⇡ Nguồn điện dự phòng +5VSB
Mô tả về các thành phần nguồn điện sẽ không đầy đủ nếu không đề cập đến nguồn điện áp dự phòng 5 V, giúp cho PC có thể hoạt động ở chế độ ngủ và đảm bảo hoạt động của tất cả các thiết bị phải luôn được bật. “Phòng làm nhiệm vụ” được cấp điện bằng bộ chuyển đổi xung riêng biệt với máy biến áp công suất thấp. Trong một số bộ nguồn, còn có một máy biến áp thứ ba, được sử dụng trong mạch phản hồi để cách ly bộ điều khiểnPWM khỏi mạch sơ cấp của bộ chuyển đổi chính. Trong các trường hợp khác, chức năng này được thực hiện bởi bộ ghép quang (đèn LED và bóng bán dẫn quang trong một gói).
⇡ Phương pháp thử nghiệm bộ nguồn
Một trong những thông số chính của nguồn điện là độ ổn định điện áp, được phản ánh trong cái gọi là. đặc tính tải chéo. KNH là sơ đồ trong đó dòng điện hoặc nguồn điện trên bus 12 V được vẽ trên một trục và tổng dòng điện hoặc công suất trên bus 3,3 và 5 V được vẽ trên trục kia. cả hai biến, độ lệch điện áp so với giá trị danh nghĩa được xác định ở lốp này hay lốp khác. Theo đó, chúng tôi xuất bản hai KNH khác nhau - dành cho bus 12 V và bus 5/3,3 V.
Màu của dấu chấm biểu thị phần trăm độ lệch:
- màu xanh lá cây: 1%;
- xanh nhạt: 2%;
- màu vàng: 3%;
- cam: 4%;
- màu đỏ: 5%.
- trắng: > 5% (không được tiêu chuẩn ATX cho phép).
Để thu được KNH, người ta sử dụng một băng ghế thử nghiệm nguồn điện tùy chỉnh, tạo ra tải bằng cách tản nhiệt trên các bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh.
Một thử nghiệm quan trọng không kém khác là xác định biên độ gợn sóng ở đầu ra nguồn điện. Tiêu chuẩn ATX cho phép gợn sóng trong phạm vi 120 mV đối với bus 12 V và 50 mV đối với bus 5 V. Có sự khác biệt giữa gợn sóng tần số cao (ở tần số gấp đôi tần số của bộ chuyển đổi chính) và tần số thấp (ở mức gấp đôi tần số). tần số của mạng lưới cung cấp).
Chúng tôi đo thông số này bằng máy hiện sóng USB Hantek DSO-6022BE ở mức tải tối đa trên nguồn điện được chỉ định bởi thông số kỹ thuật. Trong biểu đồ dao động bên dưới, biểu đồ màu xanh lá cây tương ứng với bus 12 V, biểu đồ màu vàng tương ứng với 5 V. Có thể thấy rằng các gợn sóng nằm trong giới hạn bình thường và thậm chí có biên độ.
Để so sánh, chúng tôi trình bày hình ảnh gợn sóng ở đầu ra nguồn điện của một máy tính cũ. Khối này ban đầu không tuyệt vời nhưng chắc chắn nó không được cải thiện theo thời gian. Đánh giá theo độ lớn của gợn tần số thấp (lưu ý rằng phân chia quét điện áp được tăng lên 50 mV để phù hợp với các dao động trên màn hình), tụ điện làm mịn ở đầu vào đã trở nên không sử dụng được. Độ gợn tần số cao trên bus 5 V đang ở ngưỡng cho phép 50 mV.
Thử nghiệm sau đây xác định hiệu suất của thiết bị ở mức tải từ 10 đến 100% công suất định mức (bằng cách so sánh công suất đầu ra với công suất đầu vào được đo bằng watt kế gia dụng). Để so sánh, biểu đồ hiển thị tiêu chí cho các danh mục 80 PLUS khác nhau. Tuy nhiên, điều này không gây ra nhiều sự quan tâm ngày nay. Biểu đồ hiển thị kết quả của PSU Corsair cao cấp nhất so với Antec rất rẻ và sự khác biệt không quá lớn.
Một vấn đề cấp bách hơn đối với người dùng là tiếng ồn từ quạt tích hợp. Không thể đo trực tiếp nó ở gần bệ thử nghiệm nguồn điện đang ầm ầm, vì vậy chúng tôi đo tốc độ quay của cánh quạt bằng máy đo tốc độ laser - cũng ở mức công suất từ 10 đến 100%. Biểu đồ bên dưới cho thấy khi tải của bộ nguồn này ở mức thấp, quạt 135mm vẫn duy trì ở tốc độ thấp và hầu như không nghe thấy gì. Ở mức tải tối đa, tiếng ồn có thể được nhận thấy rõ ràng, nhưng mức độ vẫn khá chấp nhận được.
Bộ nguồn chính là “trái tim” cung cấp năng lượng cho các linh kiện máy tính. Nó chuyển đổi điện áp xoay chiều đầu vào thành điện áp DC +3,3 V, +5 V, +12 V.
1. Bộ nguồn máy tính, các đầu nối và điện áp của nó
2. Tính công suất
3. Đặc điểm chính của bộ nguồn
Nguồn điện máy tính, đầu nối và điện áp của nó
Linh kiện máy tính sử dụng các điện áp sau:
3.3V - Bo mạch chủ, mô-đun bộ nhớ, thẻ PCI, AGP, PCI-E, bộ điều khiển
5B - Ổ đĩa, ổ đĩa, PCI, AGP, ISA
12V - Ổ đĩa, thẻ AGP, PCI-E
Như bạn có thể thấy, các thành phần giống nhau có thể sử dụng các điện áp khác nhau.
Chức năng PS_ON cho phép bạn tắt và bật nguồn điện theo chương trình. Chức năng này tắt nguồn điện khi hệ điều hành hoàn tất.
Tín hiệu Sức mạnh_Tốt. Khi bạn bật máy tính, bộ nguồn sẽ thực hiện quá trình tự kiểm tra. Và nếu điện áp nguồn đầu ra bình thường, nó sẽ gửi tín hiệu đến bo mạch chủ đến chip quản lý năng lượng của bộ xử lý. Nếu nó không nhận được tín hiệu như vậy, hệ thống sẽ không khởi động.
Xảy ra trường hợp nguồn điện không có đủ đầu nối. Bạn có thể thoát khỏi tình trạng này bằng cách sử dụng nhiều bộ điều hợp và bộ chia khác nhau:
Tính toán công suất
Công suất đầu ra của mỗi đường dây thường được ghi trên nhãn của bộ nguồn và được tính theo công thức:
Watt (W) = Vôn (V) x Ampe (A)
Như vậy, cộng tất cả các công suất cho từng đường dây chúng ta sẽ có được tổng công suất của bộ nguồn.
Tuy nhiên, thường thì công suất đầu ra không tương ứng với công suất đã khai báo. Tốt hơn là nên lấy một bộ mạnh hơn một chút để bù đắp cho sự thiếu hụt năng lượng có thể xảy ra.
Tôi nghĩ tốt hơn là nên ưu tiên những thương hiệu đã được chứng minh, nhưng điều đó không đảm bảo rằng khối này sẽ có chất lượng cao. Chỉ có một cách để kiểm tra nó - mở nó ra. Phải có bộ tản nhiệt khủng, tụ điện đầu vào công suất lớn, máy biến áp chất lượng cao, tất cả các bộ phận đều phải hàn
Đặc điểm chính của nguồn điện
Nguồn điện không thể hoạt động khi không có tải. Khi kiểm tra nó, bạn cần kết nối một cái gì đó với nó. Nếu không, nó có thể bị cháy hoặc nếu có bảo vệ, nó sẽ tắt.
Bạn có thể khởi động nó bằng cách đoản mạch hai dây trên đầu nối ATX chính, màu xanh lá cây và bất kỳ màu đen nào.
Đặc trưng:
