правильно выбираем блоки питания для ПК
Подбор конфигурации и сборка игрового компьютера вашей мечты – непростая задача. К счастью, правильный выбор нескольких базовых компонентов позволит вам гораздо лучше подготовиться к последующей сборке. Начать лучше всего с блока питания, а правильно его выбрать вам поможет этот гайд, где мы собрали все наиболее важные вопросы.
В отличие от многих других компонентов, выбирая блок питания для игрового компьютера, экономить не стоит, особенно если вы уже сильно потратились на топовую видеокарту или процессор.
Первое и самое главное – нужно выбрать блок питания для ПК достаточной мощности, чтобы обеспечить работу всех комплектующих, при этом качественный, который не сожжет ваше дорогое железо. Но есть и ряд других факторов, которые стоит учесть, чтобы правильно выбрать блок питания для игрового компьютера. На что же нужно обратить внимание? Давайте разберемся.
Мощность
Главное правило выбора подходящего блока питания для ПК – обеспечить, чтобы его мощность соответствовала требованиям вашей видеокарты, процессора и других комплектующих.
Если раскрыть этот вопрос более подробно, то каждому элементу компьютера для корректной работы нужно получать от блока питания определенное количество энергии. В противном случае ПК может работать неправильно или не включиться вообще.
Обычно самые требовательные в плане энергопотребления комплектующие ПК – видеокарта и процессор. Поэтому именно они в основном и будут определять выбор блока питания. К счастью, производители процессоров и видеокарт всегда предоставляют приблизительную оценку энергопотребления своих продуктов. Она выражается либо в виде мощности TDP, либо в виде максимальной потребляемой мощности.
Но несмотря на то, что большую часть мощности будут забирать процессор и видеокарта, другим комплектующим тоже нужна энергия. Один из самых простых способов оценки энергопотребления ПК – воспользоваться специальным калькулятором. Но важно отметить, что по мощности нужен определенный запас.
Например, если ваша конфигурация ПК потребляет 345 Вт, вам может показаться, что для нее идеально подойдет блок питания мощностью 350 Вт, но это не так.
Фактически максимальная эффективность работы блока питания достигается при потреблении в 50-80% от общей выходной мощности.
Блоки питания боятся перегрева, а лучший способ поднять их температуру – длительная эксплуатация с высокой нагрузкой. Поэтому наша рекомендация следующая: определив энергопотребление подобранной конфигурации, выбирайте блок питания примерно вдвое большей мощности. Тогда блок питания для вашего игрового компьютера будет тише, безопаснее и долговечнее, а также обеспечит пространство для дальнейшего апгрейда или разгона.
Система рейтинга 80PLUS
В нашу эпоху угрозы климатической катастрофы и постоянного роста цен на электроэнергию можно сэкономить немного денег, если выбрать для своего игрового ПК блок питания с более высоким рейтингом энергоэффективности, а не более дешевого конкурента. Система рейтинга 80PLUS оценивает блоки питания именно по этому параметру. Конечно, в России это пока не так актуально в плане расходов, но в любом случае можно гордиться тем, что вы заботитесь об окружающей среде.
Несмотря на то, что эта сертификация добровольная, она показывает, насколько эффективно блок питания преобразует энергию из обычной электросети в низкое напряжение, необходимое внутренним комплектующим. В сущности, она сводится к потерям энергии во время преобразования, то есть выделению тепла.
Сертификация доступна лишь для блоков питания с потерями менее 20%, именно поэтому она и называется 80PLUS. Большинство блоков питания получает рейтинг в соответствии со шкалой знакомых драгоценных металлов. Сначала идет просто 80PLUS, затем бронзовый, серебряный, золотой, платиновый и титановый рейтинги.
Для домашнего использования идеальной «золотой серединой» как раз является соответствующий рейтинг. Платиновые и титановые блоки обычно используются в компьютерах, которые долго работают под большой нагрузкой, например, серверах и рабочих станциях.
Выходные линии
При выборе блока питания для игрового ПК вы наверняка видели в характеристиках информацию о количестве «выходных линий +12В».
Эта непонятная на первый взгляд цифра обозначает число каналов питания различных компонентов компьютера.
Линия – это буквально дорожка на печатной плате, по которой блок передает энергию. Если в характеристиках блока питания указано, что линия одна, то у него – как вы догадались – одна такая дорожка. Существуют системы, распределяющие питание по нескольким линиям. Свои достоинства есть у обеих конфигураций.
Блоки питания с одной выходной линией передают по ней всю мощность всем подключенным компонентам. Это обеспечивает им достаточное питание для правильной работы. Однако так оборудование подвергается риску при скачках напряжения и других сбоях – в таких ситуациях компьютер может буквально сгореть без возможности ремонта.
С другой стороны, блок с несколькими линиями способен справиться со скачками напряжения, потому что у каждой линии есть встроенная защита от короткого замыкания и превышения максимального значения тока. Но недостаток состоит в том, что ровное распределение мощности по линиям невозможно.
Вместо этого у каждой линии есть максимальное значение мощности, которое превышать нельзя.
Но сам по себе такой подход не является проблемой, если обеспечить питание наиболее прожорливых комплектующих, типа видеокарты, от соответствующей линии. Производители прекрасно разъясняют распределение питания между линиями на корпусе блока питания или в руководстве пользователя.
Коннекторы питания
При выборе блока питания для игрового компьютера важно убедиться, что у рассматриваемой модели есть необходимые коннекторы. Обычно они бывают одного из трех типов: 6-контактный (75 Вт), 8-контактный (150 Вт) и со структурой контактов 6+2, который благодаря отдельному расположению двух контактов можно подключить как к шести-, так и к 8-контактному разъему.
Для видеокарты обычно требуется шести- или восьмиконтактный коннектор, а иногда оба сразу. Это зависит от того, насколько много энергии потребляют сама видеокарта и ее система охлаждения.
Новейшие видеокарты NVIDIA из линейки GeForce RTX 3000 и GeForce RTX 4000 оснащены 12-контактным коннектором питания.
Производители кладут в комплект с видеоадаптером переходник, позволяющий подключать их к несовместимым блокам питания, поэтому не стоит беспокоиться, что ваш БП не подойдет к новенькой видеокарте. Вместе с тем, уже появились блоки питания, которые имеют 12-контактный разъем для видеокарты. Если вы не хотите возиться с переходниками, стоит сразу выбрать одну из таких моделей.
Также стоит обратить внимание на коннекторы для материнской платы – они используются для питания процессора и других компонентов. Обычно они бывают четырех типов: 24-контактный, 20-контактный, 8-контактный и 4-контактный. Как и в случае с видеокартами, типы коннекторов материнской платы и блока питания должны соответствовать. В большинстве современных материнских плат, особенно игровых, используются 20- или 24-контактные коннекторы.
Модульность
Модульные блоки питания становятся все более популярными. В них кабели с коннекторами можно подключать к задней панели блока и отключать от нее в зависимости от потребностей компонентов конкретного ПК.
Основное преимущество модульных блоков питания – возможность избавиться от лишних кабелей или заменить их на другие — например, для моддинга ПК. Это упрощает размещение оставшихся внутри корпуса и улучшает циркуляцию воздуха, что, в свою очередь, обеспечивает лучшее охлаждение.
Кроме того, внутреннее пространство вашего корпуса будет просто лучше выглядеть. Модульные блоки питания дороже, но мы убеждены, что их удобство вполне оправдывает эту разницу в цене.
Другие опции
Помимо всего вышеперечисленного, по мере необходимости вы можете обратить внимание на другие составляющие блока питания, менее важные, чем мощность, энергоэффективность и прочие параметры.
К таковым относятся поддержка разных режимов работы охлаждения (например, полупассивный режим, при котором вентилятор блока питания останавливается при низкой нагрузке), RGB-подсветка, размер корпуса, дизайн и другие опции, выбор которых зависит исключительно от вашего вкуса и потребностей.
Заключение
Подводя итог, давайте вновь перечислим факторы, которые стоит учитывать, чтобы правильно выбрать блок питания для игрового компьютера:
- Мощность
- Энергоэффективность
- Выходные линии
- Коннекторы
- Модульность
Естественно, самое главное – это мощность, а без подходящих коннекторов блок питания не будет совместим с вашим ПК.
Но это не значит, что обо всем остальном можно забыть совсем.
Напоследок мы хотели бы порекомендовать приобретать блоки питания надежных брендов, например, Chieftec, Corsair или Thermaltake, и избегать малоизвестных производителей, в которых вы не можете быть уверены.
Как мы говорили в самом начале, есть соблазн немного сэкономить и купить блок питания подешевле, но лучше не рисковать, потому что некачественный блок питания может легко повредить другие компоненты.
Подбор блоков питания для светодиодной ленты.
Для правильного подбора блока питания (БП) для системы светодиодной подсветки необходимо знать параметры подключаемой светодиодной ленты и параметры предлагаемых блоков питания.
Первый параметр ленты, влияющий на выбор БП – напряжение питания ленты. Чаще всего это 12 или 24 вольта. На какое напряжение рассчитана лента, на такое же напряжение выбирается и блок питания.
Второй параметр ленты, требующийся нам для расчета блока питания – потребляемая мощность на 1 метр ленты. Этот параметр обязательно приводится добросовестным производителем в характеристиках ленты и обычно обозначается на упаковке ленты. Мощность светодиодных лент, имеющихся в нашем ассортименте, варьируется в диапазоне от 4.2 до 31 Вт/м. Обычно, чем выше потребляемая мощность ленты, тем она ярче светит. Правда, тут вносит неоднозначность такой показатель как КПД, но на приводимый расчет блока питания он не влияет, поэтому принимать во внимание сейчас мы его не будем.
Следующий показатель – длина подключаемой к БП ленты. Тут все просто. Длина – есть длина. Измеряется в метрах.
С лентой разобрались, теперь разбираемся с блоками питания. Основные характеристики БП – выходное напряжение, максимально допустимый ток, который может длительное время отдавать блок питания в нагрузку, и выходная мощность блока питания.
С выходным напряжением все просто.
Лента 12-ти вольтовая, и блок питания нужен на 12 вольт, лента на 24 вольта – блок питания берем на 24 вольта.
Следующий параметр — максимальный ток, отдаваемый блоком питания – параметр очень важный, но в стандартных расчетах для систем со светодиодной лентой используется редко. Хотя, зная его всегда можно определить выходную мощность блока питания. Нужно просто перемножить выходное напряжение в вольтах на максимальный ток в амперах и получим мощность в ваттах. Например, блок питания с выходным напряжением 12 вольт и максимальным током 5 ампер имеет выходную мощность 60 ватт.
А выходная мощность блока питания – это как раз тот параметр, который нужен для наших расчетов.
Для наглядности, давайте рассмотрим расчет требуемого БП на примере.
1. Имеем комнату со сторонами 5х4 м. Хотим расположить ленту за карнизом по периметру комнаты. Длина периметра в таком случае составит 18 м.
Соответственно, такой же длины у нас будет и лента.
2. Выбираем ленту не самую слабую, но и не самую яркую, например, ленту с артикулом 010346, модель RT 2-5000 24V Warm 2x (3528, 600 LED, LUX).
3. Из обозначения видно, что это лента длиной 5 метров, с питанием 24 вольта, теплого белого цвета, двойной плотности (но не двухрядная), светодиоды 3528 (размер SMD корпуса светодиода 3.5х2.8мм), 600 светодиодов на 5 метров (или 120 светодиодов на метр).
4. Из характеристик, имеющихся на сайте или указанных на упаковке, узнаем, что потребляемая мощность этой ленты – 48 ватт на 5 метров (9.6 Вт/м)
5. Умножаем длину ленты на потребляемую мощность 18*9.6 = 172.8 Вт.
6. Добавляем минимум 10-ти процентный запас по мощности, получаем 182.8 Вт.
7. Выбираем ближайший по мощности блок питания с округлением в большую сторону. Это блок питания мощностью 200 Ватт с выходным напряжением 24 вольта (как мы помним лента у нас с питанием 24 вольта).
8. Смотрим на сайте габариты блока питания. Артикул 013138, модель ARPV-24200 (24V, 8.3A, 200W) — 238x130x60 мм.
9. Далее возможны варианты:
a) нормально, габариты устраивают – оставляем как есть;
b) ого! куда же я его такой здоровый дену? – делим ленту на два участка, выбираем два блока питания меньшего размера и, соответственно, меньшей мощности — по 100 ватт каждый — и подключаем к каждому блоку питания по 9 метров ленты;
c) опять не помещается — делим ленту на четыре фрагмента, ставим четыре блока питания по 50 ватт.
Удобнее всего монтировать оборудование, когда один блок питания устанавливается на каждые 5 или 10 метров ленты.
В рассмотренном примере мы использовали герметичный блок питания. Вы можете спросить, зачем в обычной комнате ставить герметичный блок. Ведь есть же блоки в защитном кожухе, они дешевле.
И еще одна важная рекомендация. Монтаж блоков питания необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха для охлаждения блоков, а также предусмотреть возможность доступа к БП для их обслуживания или замены.
Надежность применяемых блоков питания достаточно высока, но в нашей реальной жизни не исключены случаи, при которых в сети может появиться опасное для БП напряжение или пульсации, приводящие к выходу их из строя.
Особенности выбора блока питания для системы с регулировкой яркости или системы с многоцветной лентой.
Если в результате описанного выше расчета получилось, что мы вполне обходимся одним блоком питания и размер его нас устраивает, то никаких особенность в подборе блока для системы подсветки с управлением лентой нет. Дальше эту статью можно не читать.
Во всех остальных случаях, нужно решить еще одну задачу. Задача заключается в следующем. Если мы хотим управлять лентой – будь то изменение яркости или изменение цвета – мы должны установить между блоком питания и лентой соответствующее устройство управления – диммер или RGB контроллер. Следовательно, если мы делим мощность на два блока питания, то должны поставить два устройства управления.
Делим на четыре блока, должны поставить четыре устройства. И т.д. И все это должно срабатывать одновременно, от одного регулятора или от одного пульта. Но вопросы синхронизации – это отдельная тема и сейчас она нас не интересует. Сейчас мы занимаемся электропитанием. Можно, конечно, оставить все как есть, и поставить на каждый блок питания по отдельной управляющей коробочке, но наша цель (точнее, Ваша цель) уменьшить количество коробочек и дополнительных проводков в системе (а соответственно, уменьшить стоимость оборудования и монтажных работ).
Если мы используем 24-х вольтовую ленту, то можно прибегнуть к одной хитрости. Мы можем взять два одинаковых блока питания на напряжение 12 вольт, соединить их последовательно и получить на выходе такой системы напряжение 24 вольта и удвоенную мощность. Схема подобного соединения приведена на рисунке.
При таком включении необходимо учесть особенности конструкции блоков питания.
Некоторые БП выполнены таким образом, что их металлический корпус соединен с минусовым выходом. При использовании подобных блоков в рассматриваемой схеме требуется изолировать корпуса БП друг от друга и от любых металлических поверхностей.
Некоторые «умельцы» предлагают для увеличения мощности соединять выходы блоков питания параллельно. Подавляющее большинство БП не допускают такого соединения. Это связанно с тем, что двух идеальных блоков питания с абсолютно одинаковыми выходными напряжениями не бывает. Как бы ни старался производитель, но хоть на сотые доли вольта оно будет отличаться. Напряжение на выходе блока стабилизируется специальной электронной схемой, которая постоянно следит за выходным напряжением и в случае его отклонения от нормы, старается вернуть его в заданный диапазон. В случае соединения в параллель двух блоков с разными напряжениями, каждый из них начнет «перетягивать одеяло» на себя. Рано или поздно это закончится выходом БП из строя. Кроме того, в момент включения такой системы один блок может мешать запуститься другому.
ТОВАРЫ СВЯЗАННЫЕ СО СТАТЬЕЙ
СВЕТОДИОДНЫЕ ЛЕНТЫ
БЛОКИ ПИТАНИЯ
Выбор внешнего блока питания на замену – что вам нужно знать
По сути, вам необходимо знать четыре основных момента при выборе нового блока питания для неисправного электронного устройства. Напряжение, поступающее от розетки на стене (Европа/Япония/США), выходное напряжение, сила тока и тип разъема (USB Type-B mini, бочонок, USB-C). Чего большинство из нас не знает, так это того, что есть и другие важные области. Покупка дешевого блока питания (или «настенной бородавки») может вызвать проблемы (помехи в нормальной работе других устройств) и даже вывести из строя ваше устройство.
Не все указано на этикетке, как в (Рисунок 1) . Вот что вам нужно знать:
Диапазон входного напряжения и частота сети — В некоторых странах напряжение сети переменного тока и рабочая частота различаются. На рисунке 1 показано, что источник питания может принимать любое напряжение от 100 до 240 вольт при частоте 50 или 60 Гц. Регулятор внутри этого блока питания типа «кирпич» будет выдавать постоянное напряжение 19,5 В при 3,34 А.
Выходное напряжение и ток — это должно быть указано на этикетке и необходимо для работы электронного устройства. На рисунке 1 я могу сказать, что если у меня есть любой другой блок питания, который может выдавать 19,5 В и 3,34 А, то устройство будет работать. Разъем может не совпадать, но адаптер может устранить несоответствие. Уровень напряжения является основным соображением, а не мощностью.
Несмотря на то, что мощность и напряжение взаимосвязаны, из-за внутренних регуляторов более важно, чтобы напряжение было как можно ближе.
Ток может быть немного выше без опасности. Вот почему:
Изменение выходного напряжения на 5% в любом случае может не быть проблемой, если замена действительно обеспечивает заявленное напряжение. В ящике, полном одних и тех же блоков питания, все равно будут блоки питания, которые немного отличаются друг от друга (если только они не предназначены для чего-то, что требует точного уровня напряжения). Таким образом, если вы потеряли блок питания, показанный на рис. 1, его замена с выходным напряжением 19,4 В или 19,6 В, вероятно, не будет иметь значения, особенно если электронное устройство, которому требуется питание, имеет собственные внутренние регуляторы. Но вы можете только зайти так далеко. Более важно максимально точно согласовать выходное напряжение, чем беспокоиться о слишком высоком источнике тока.
При замене блока питания, показанного на рис. 1, по-прежнему безопасно получить блок питания, выдающий более 3,34 А на полампера. (Держите его максимум на 20 % больше, потому что блок питания, который вы заменяете, вероятно, уже имеет избыточную мощность на 25–30 %.
)
Думайте об электричестве как о шланге. Выходящий поток — это ток, а напряжение — доступное давление. Ваше электронное устройство представляет собой точную насадку для шланга. Если давление в шланге слишком низкое, сопло не будет подавать количество воды на расстояние, необходимое для распыления растения на расстоянии 5 ярдов. (Держитесь со мной, это имеет смысл, если вы когда-либо поливали сад вручную.) Поток из насадки регулируется спусковым крючком на насадке, поэтому, если вы открыли водопроводный кран на полную мощность, вы все равно можете контролируйте поток из сопла до струйки, если это то, что вам нужно. Расход воды (объем) из шланга соответствует току, подающемуся на ваше устройство. Тем не менее, не стоит слишком сильно увеличивать ток при замене блока питания.
Выбор сменного импульсного блока питания, максимально приближенного к первоначальным значениям, является разумным, поскольку вы не знаете номиналы компонентов в цепи зарядки аккумулятора устройства. Например, вы можете перегреть ноутбук, что может привести к повреждению компонентов.
Поврежденные теплом компоненты приводят к тому, что они постоянно работают с более низкими уровнями производительности, если только ваш ноутбук не оснащен устройствами защиты цепи (которые стоят дополнительно). Срок службы вашей батареи может сократиться до 1 часа до необходимости подзарядки, по сравнению с 4-6 часами, которые использовались раньше. Я знаю, потому что я сделал это однажды. Мне немедленно понадобился блок питания для моего ноутбука, и я использовал блок питания от своего старого ноутбука в течение нескольких минут, чтобы он не выключился. Плохая идея, потому что после использования блока питания с выходным напряжением, которое не было близким соответствием, мой ноутбук после этого не держал заряд более 5 минут.
Многие люди, вероятно, потеряли блок питания ноутбука, и быстро найти его сложно. В настоящее время гораздо проще найти сменные блоки питания для USB-зарядных устройств. Около десяти лет назад европейские группы по стандартизации договорились производить смартфоны, в которых используются только стандартные зарядные устройства USB с разъемами USB-micro Type-B.
Будем надеяться, что с новыми стандартами USB Type-C (разъем) и USB-Power Delivery (USB-PD) гармонизация стандартов для питания смартфонов будет применяться к ноутбукам и любым другим устройствам, которым требуется до 100 Вт, что вместе, USB -C и USB-PD могут поставить. До тех пор приобретите хороший резервный блок питания или, если у вас есть несколько ноутбуков разного возраста, по крайней мере пометьте блоки питания, чтобы они соответствовали соответствующим ноутбукам, особенно если вы склонны покупать одну и ту же марку. Очень легко взять этот черный блок питания для ноутбука со стола в библиотеке, когда у 4 других людей есть ноутбук такого же типа. По крайней мере, нанесите каплю соответствующего лака для ногтей на свой ноутбук и его блок питания, что может иметь большое значение.
Что делать, если моему устройству требуется ток, который слишком мал для источника питания?
Минимальный номинальный ток также может быть указан в технических характеристиках вашего электронного устройства.
Импульсный источник питания выдает мощность крошечными импульсами, когда он подает ток на очень низкую нагрузку. Минимальный уровень энергии импульсов может быть больше, чем может использовать внешняя нагрузка, что может привести к отключению и перезапуску ИС широтно-импульсной модуляции в электронном устройстве в цикле, похожем на икоту. Спецификация минимальной нагрузки источника питания предлагает запас, который обеспечивает достаточную нагрузку для работы без икоты. Узнайте больше о требованиях к минимальной нагрузке в примечании по применению 9.0035 Минимум — зачем он нужен и что произойдет, если мне его не хватит? By SL Power (PDF)
Рабочая температура
Если вы выбираете блок питания для другого применения, возможно, для чего-то, что должно хорошо работать в шкафу в пустыне, вам необходимо проверить рабочую температуру диапазон. Высокие температуры будут вызывать разные реакции почти всех электронных компонентов и устройств (если только они не предназначены для космических полетов или военных учений).
Вы можете испечь печенье в машине летом в некоторых местах, и если ваш блок питания и устройство не рассчитаны на работу в жару, то вы получите в лучшем случае неустойчивое поведение, а в худшем — катастрофический сбой. Даже хранение чувствительного устройства при экстремально высоких температурах (температуре, на которую оно не рассчитано) может привести к снижению производительности. Например, старайтесь не оставлять свои устройства в нагретой машине и, по крайней мере, выключайте их.
Правила
Сертификаты безопасности агентства необходимы по определенной причине. RoHS, CE, FCC и дополнительные требования соответствия, основанные на приложениях для обеспечения безопасности жизни (например, в медицине, авиации), предназначены для защиты людей и окружающей среды, защиты других устройств от помех и обеспечения сертифицированных уровней эффективности, среди прочего. Вы можете обеспечить более высокий уровень оригинальных запчастей, если будете покупать только у авторизованных дистрибьюторов.
Поддельные или дешевые блоки питания из-за рубежа часто имеют сертификационные символы без соблюдения требований или соображений безопасности. Стоит ли покупать дешевый блок питания для ноутбука за 1000 долларов? Интернет-магазины могут продавать поддельные блоки питания, которые выглядят как оригинальные устройства.
Корпуса
Другим фактором при выборе источника питания является тип и размер корпуса. Корпуса могут быть водостойкими или, возможно, достаточно маленькими, чтобы поместиться в определенном месте вашего приложения.
Уровни эффективности
Источники питания получили широкое распространение по мере того, как электронные устройства заполонили мир. Эффективность стала проблемой, а более высокие уровни эффективности стали требованиями. Последний уровень эффективности — Уровень VI. Чтобы узнать больше, см. Энергоэффективность становится критически важной для внешних источников питания.
Управление температурным режимом
Для некоторых блоков питания может потребоваться система охлаждения, например вентилятор с регулируемой температурой, или более сложные системы охлаждения, например системы с жидкостным охлаждением.
Если вы планируете эксплуатировать свое устройство, где блок питания должен находиться в более жаркой среде, подумайте о том, чтобы приобрести устройство со встроенным вентилятором. Поддерживайте свои устройства, удаляя периодическое накопление пыли (которая может действовать как пушистая розовая штука, которую они выбрасывают на ваш чердак, чтобы сохранить тепло/охлаждение в вашем доме). Ноутбуки, как правило, имеют внутри небольшие вентиляторы. Держите вентиляционные отверстия чистыми, чтобы поток воздуха мог проходить через внутренние компоненты. Например, не кладите ноутбук на одеяло или подушку надолго, потому что это может привести к перегреву ноутбука. Если в вашем блоке питания есть вентилятор, держите его в чистоте, подальше от прямых солнечных лучей и не допускайте, чтобы он блокировал поток воздуха.
(Изображение: engin akyurt с Pixabay)Будем надеяться, что приведенные выше советы помогут. Полезно знать, не нагревается ли ваше устройство во время его использования. Обновление программного обеспечения даже может привести к перегреву вашего устройства, поэтому следите за перегревом после разрешения обновлений. Как только электронное устройство слишком долго подвергается сильному нагреву, производительность и надежность меняются навсегда. Как только вы заметите, что ваше устройство горячее, чем обычно, убедитесь, что оно не просто работает в плохом месте (солнечный свет, вентиляционные отверстия заблокированы и т. д.), или выключите его.
Ключевые факторы при выборе источника питания
Стоит понимать несколько важных электрических параметров, которые могут определять, какие приложения могут работать с конкретным источником питания. Флориан Хаас | Traco Power Group
При выборе низковольтных источников питания постоянного/постоянного и переменного/постоянного тока для OEM-производителей учитываются несколько основных факторов.
Рискуя констатировать очевидное, ключевой задачей является приведение входного напряжения к новому потенциалу. Имея это в виду, есть шесть параметров, которые определяют большинство качеств, которыми должен обладать запас.
Разделение входного потенциала
Диапазоны входного и выходного напряжения и требуемый выходной ток
Место, доступное для источника питания
Конечный продукт и правила, применимые к его отрасли или области
Условия окружающей среды, с которыми будет сталкиваться источник питания
Степень надежности, которую должен обеспечивать источник питания
Существует несколько электрических параметров, относящихся к источникам питания, для которых требуются подробные спецификации. Они включают в себя способы борьбы с пульсациями питания и кондуктивным шумом, обработку пускового тока, тепловые аспекты и ограничения по электромагнитной совместимости (ЭМС).
Разработчики обычно определяют требования к источнику питания, измеряя энергопотребление хост-оборудования.
В связи с этим каждое измерение изменяет состояние схемы; влияние любого измерения должно быть сведено к минимуму. Эта философия подразумевает выполнение четырехпроводного измерения даже для простых тестов. Измерение тока и напряжения с помощью независимых измерительных проводов сводит к минимуму влияние сопротивления проводов на измеряемые значения.
Четырехпроводные измерения подают ток через пару выводов, называемых силовыми соединениями. Они генерируют падение напряжения на измеряемом импедансе. Пара выводов напряжения, называемых сенсорными соединениями, расположена непосредственно рядом с целевым импедансом, поэтому они не включают падение напряжения в силовых выводах или контактах. Поскольку к измерительному прибору почти не течет ток, падение напряжения на измерительных проводах незначительно.
Соединения цепи для типичного четырехпроводного измерения с источником и нагрузкой. Обычно сенсорные провода представляют собой внутреннюю пару, а силовые провода — внешнюю пару.
Замена силового и сенсорного соединений может ухудшить точность измерения, поскольку в измерение включается большее сопротивление провода. Силовые провода могут пропускать большой ток при измерении малых сопротивлений, поэтому они должны быть достаточно большими, чтобы выдерживать ожидаемый уровень тока. Сенсорные провода могут быть небольшого сечения.
Борьба с броском тока
В типичном источнике питания переменный ток проходит через диодный мостовой выпрямитель, а затем поступает в конденсатор фильтра. При включении питания возникает бросок тока, потому что конденсатор фильтра переходит в фазу зарядки и действует как мгновенное короткое замыкание. Этот пусковой ток может вызвать ряд проблем.
Обычным решением является временное введение высокого сопротивления между входом питания и выпрямителем в виде ограничителя пускового тока. Ограничитель пускового тока часто имеет форму термистора NTC (отрицательный температурный коэффициент), включенного последовательно с диодным мостом, а иногда и последовательно с конденсаторами фильтра.
Термистор дает конденсатору фильтра время для зарядки без того, чтобы пусковой ток полностью попал на нагрузку.
При подаче питания термистор NTC самонагревается. Нагрев в конечном итоге снижает сопротивление термистора. Когда сопротивление достигает низкого значения, ток может проходить без ухудшения нормальной работы или энергоэффективности. Ограничитель пускового тока остается в этом установившемся состоянии, позволяя току протекать без изменений.
Пример пускового напряжения в светодиодной лампе (желтая линия). Схема напряжения в лампе окрашена в фиолетовый цвет. Светодиод достигает своего максимального потребления тока около 10 А в точке, где он включается (точка T, оранжевая). В течение 10 мс потребляемый ток вернулся к 300 мА. Следует также отметить, что пусковой ток или, в частности, нагрев, который может возникнуть из-за пускового тока, может сократить срок службы электролитических конденсаторов, часто используемых в качестве входных фильтров. Причина в том, что высокие температуры имеют тенденцию сокращать срок службы электролитических конденсаторов.
Еще одним фактором, способным вызвать такой нагрев, являются чрезмерные пульсации тока.
Общепринятой практикой является измерение пульсаций источника питания и шума на выходе, хотя эти параметры обычно указываются в спецификациях. Вкратце, пульсирующее напряжение — это остаточное периодическое изменение выходного постоянного напряжения источника питания. Возникает из-за неполного подавления переменного сигнала после выпрямления. Пульсация сама по себе представляет собой сложную (несинусоидальную) форму волны, состоящую из гармоник некоторой основной частоты, которая может быть от десятков килогерц до мегагерц для коммутации источников питания.
Несколько параметров описывают пульсации; они включают пиковое (обычно размах) значение пульсирующего напряжения; среднеквадратичное (RMS) значение напряжения, которое является компонентом передаваемой мощности; коэффициент пульсаций γ, отношение среднеквадратичного значения к выходному постоянному напряжению; коэффициент преобразования (также называемый коэффициентом выпрямления или эффективностью) η и форм-фактор, отношение среднеквадратичного значения к среднему значению выходного напряжения.
Выходная пульсация нежелательна по многим причинам. Это вызывает нагрев компонентов цепи постоянного тока, поскольку пульсирующий ток проходит через паразитные элементы, такие как ESR конденсаторов. Точно так же пульсация заставляет дизайнеров поддерживать низкое значение паразитных элементов. Пульсации напряжения также вынуждают компоненты, на которые подается питание, иметь более высокие значения пикового напряжения, чем это было бы необходимо в противном случае. Если частота пульсаций находится в звуковом диапазоне, она может стать слышимой, если питаемая цепь предназначена для воспроизведения звука.
То же самое для частот пульсаций, близких к частотам видеодисплеев. А пульсации напряжения, попадающие в цифровые схемы, могут снизить логический порог, как и любая форма шума шины питания, что делает логические схемы более восприимчивыми к неправильным выводам и искаженным данным.
Обычно шум и пульсации можно просто уменьшить с помощью двух конденсаторов с параллельным включением, например металлического пленочного конденсатора емкостью 100 нФ и электролитического конденсатора емкостью 10 мкФ, всегда помня о том, что на значения, представленные в технических описаниях, могут влиять другие факторы во время конечного использования.
Конкретные отрасли, такие как промышленное оборудование и медицинское оборудование, железнодорожное/транспортное оборудование и оборудование связи, как правило, имеют свои собственные стандарты для кондуктивных и излучаемых электромагнитных помех. Блоки питания, используемые в этих отраслях, должны соответствовать применимым стандартам. Например, CISPR (на английском языке — Международный специальный комитет по радиопомехам) 11 — это международный стандарт продукции для электромагнитных помех, исходящих от промышленного, научного и медицинского оборудования.
CISPR 11 применяется к оборудованию, включающему зарядные устройства с беспроводной передачей энергии, системы Wi-Fi, индукционные варочные панели и аппараты для дуговой сварки.
Кроме того, другие органы по стандартизации, такие как Международная электротехническая комиссия (МЭК), выпускают стандарты EMI. В частности, IEC 61000-6-3 применяется к продуктам для бытового/коммерческого/легкого промышленного применения, а IEC 61000-6-4 распространяется на использование в тяжелой промышленности. Определенное конечное промышленное оборудование может иметь специальные стандарты системного уровня, которые ссылаются на CISPR 11. Например, IEC 61131-2 устанавливает требования к излучению для программируемых контроллеров и связанных с ними периферийных устройств. Другие стандарты системного уровня включают IEC 61800-3 и IEC 61326-1, которые диктуют требования ЭМС для систем электроприводов с регулируемой скоростью и лабораторного оборудования соответственно.
Практически все стандарты испытаний, основанные на CISPR, определяют предельные значения кондуктивных излучений, измеренных до 30 МГц, за исключением CISPR 25, где применимая верхняя частота распространяется на 108 МГц.
EN 55015, основанный на CISPR 15 для осветительного оборудования, имеет диапазон измерения для некоторых устройств до 9 кГц.
Использование преобразователя постоянного тока с внутренним фильтром не гарантирует соблюдение значений ЭМС, поскольку на совместимость с ЭМС часто могут влиять несколько компонентов. Во многих случаях выходные соединения должны включать защитное заземление из соображений безопасности, и это может иметь значительное влияние на ЭМС. Как правило, производитель источника питания может дать совет относительно того, как придерживаться значений электромагнитной совместимости.
Большинство производителей блоков питания предоставляют помощь в виде рекомендаций по подходящим фильтрам на своих веб-сайтах.
Ваш комментарий будет первым