Блок питания (PSU)

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Блок питания компьютера — устройство, предназначенное для формирования напряжений питания компьютерных систем. В некоторой степени блок питания также выполняет функции стабилизации и защиты от незначительных помех питающего напряжения.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +3,3, +5 и +12 В.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Сигнал Power_Good (питание в норме)
Вырабатывает необходимое напряжение и приостанавливает систему, пока величина напряжения не достигнет значения, достаточного для нормальной работы.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Каждый блок питания содержит специальные соединители, подключаемые к разъемам системной платы, подавая напряжение на центральный процессор, модули памяти и установленные платы расширения.

10.02.2021
МЦК - КТИТС

Блок питания выполняет три основные функции:
10.02.2021
МЦК - КТИТС
Понижает напряжение в сети от 220 В (возможны и другие значения) до рабочего напряжения, необходимого для подачи к потребителям энергии – 3.3, 5 и 12 В, в том числе и с отрицательными значениями.
Выпрямляет переменный ток с частотой 50 Гц, делая его постоянным.
Стабилизирует рабочее напряжение.

10.02.2021
МЦК - КТИТС

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Проводники и соединения блока питания более широкие и массивные – это потому, что они рассчитаны на более высокое напряжение.
Широкая полоса в середине четко разделяет узлы: на первичный и вторичный. Первый – это настройка входного напряжения, второй –настройки пониженного напряжения для компонентов.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Фильтрация – выравнивание входного напряжения имеет две ступени фильтров:
Первая на входе, с помощью трёх конденсаторов, гасит внезапные скачки входного напряжения.
Вторая ступень фильтра более сложная, но делает то же самое.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Желтые детали – это конденсаторы, зеленые кольца, обмотанные медным проводом, это индуктивные катушки (дросселями).

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Катушки накапливают электрическую энергию в магнитном поле, но энергия при этом не теряется, а за счет самоиндукции плавно возвращается обратно. Таким образом, внезапно появившийся высокий импульс (скачок) поглощается магнитным полем дросселя, чтобы на выходе дать ровное напряжение.

10.02.2021
МЦК - КТИТС

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Далее, осуществляется преобразование переменного тока в постоянный, и блок использует для этого выпрямительный мост.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Следующая стадия – это активный модуль коррекции коэффициента мощности (APFC). Этот узел также стабилизирует напряжение, сглаживая «провалы» за счет накапливающих конденсаторов; кроме того, он защищает от скачков выходной мощности.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
За APFC находится ШИМ, широтно-импульсный модулятор (PWM, Pulse Width Modulator). Его предназначение преобразовать постоянный ток обратно в переменный. Это нужно сделать потому, что на следующем шаге нас ждёт понижающий трансформатор, который работает только с переменным током.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Далее необходимо снять напряжения с трансформаторов и снова выпрямить. Алюминиевый радиатор низковольтных диодов, выполняет это выпрямление.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Узел модулей регулирования напряжения (VRM, Voltage Regulation Modules), обеспечивает выходы 5 и 3,3 вольт.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Пульсация напряжения (тока) — это процесс периодического или случайного изменения постоянного напряжения (тока) относительно его среднего уровня в установившемся режиме работы источника, преобразователя электрической энергии или системы электроснабжения.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Supervisor – следит за тем, чтобы на выводах не оказалось слишком высокого или низкого напряжения и тока. При возникновении таких проблем, отключает блок питания.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Каждый выход имеет два провода: один для указанного напряжения (например, +12 В), второй относительно которого измеряется разность потенциалов (заземление). Два этих провода образуют петлю: от блока питания до устройства-потребителя, а затем обратно в БП.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Главным из обязательных разъёмов является 24-pin ATX12V v. 2.4, обеспечивающий основное питание с помощью нескольких выводов различных напряжений, а также имеющий ряд специальных выводов.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Вывод «+5 standby» – дежурное питание компьютера. Это напряжение подаётся на материнскую плату всегда, даже когда компьютер выключен, при условии, что он остаётся включен в розетку и его БП исправен. Дежурное питание нужно материнской плате для того, чтобы оставаться активной.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Большинство PSU также имеют дополнительный 8-pin разъём для материнской платы с двумя линиями +12 В, и по крайней мере один 6 или 8-pin разъём питания для PCI Express.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Со слота PCI Express видеокарты могут взять максимум 75 Вт, поэтому этот разъем обеспечивает дополнительную мощность для современных GPU.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
Разница между 6 и 8-pin разъемами PCI Express – два дополнительных провода заземления. Это позволяет повысить силу тока, удовлетворяя потребности наиболее мощных видеокарт.

10.02.2021
МЦК - КТИТС
«Модульный» блок питания (modular PSU).
Это означает, что у них отстегивающиеся кабели, что позволяет использовать только необходимое количество кабелей и разъёмов, не подключая всё ненужное, освободив тем самым пространство внутри блока.

Форм-фактор
10.02.2021
МЦК - КТИТС
Выбор форм-фактора блока питания определяется корпусом, в котором вы предполагаете разместить комплектующие. Основной форм-фактор для персональных компьютеров - АТХ.