Számítógép tápegység
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. október 25-én felülvizsgált
verziótól ; az ellenőrzések 42 szerkesztést igényelnek .
Beépített számítógép tápegység - olyan eszköz, amely a hálózatról érkező váltakozó feszültséget egyenfeszültséggé alakítja a számítógép vagy a szerver számítógép tápellátása érdekében. [egy]
Bizonyos mértékig a tápegység ellátja a stabilizáló és a tápfeszültség kisebb zavarása elleni védelem funkcióját is.
Ezenkívül, mint a számítógépház belsejében jelentős részt elfoglaló alkatrész, tartalmaz (vagy a tápegység házára szerelve) a számítógépház belsejében lévő hűtési alkatrészeket.
Leírás
A személyi számítógép szabványnak ( PC-kompatibilis ) a különböző évek specifikációi szerint ±5 / ±12 / +3,3 voltos kimeneti feszültséget , valamint +5 V készenléti üzemmódot (+5VSB) kellett volna biztosítania.
- A számítógépek fő áramkörei periodikusan +3,3, +5 és +12 V feszültségű vezetékek voltak. Hagyományosan minél nagyobb a vezeték feszültsége, annál nagyobb teljesítményt továbbítanak ezeken az áramkörökön.
- A negatív tápfeszültségek (-5 és -12 V) kis áramot tesznek lehetővé, és jelenleg nem használják
a modern alaplapokon .
- A -5 V-os feszültséget csak az alaplap ISA interfésze használta. Az 1.2 előtti ATX és ATX12V verziók 20-as érintkezőt és fehér vezetéket használtak a -5 VDC biztosítására. Ez a feszültség (valamint a tű és vezeték) opcionális az 1.2-es verzióban, és teljesen hiányzik az 1.3-as és újabb verziókban.
- A -12 V feszültség csak az RS-232 soros interfész szabvány teljes megvalósításához szükséges beépített inverter és feszültségszorzó nélküli mikroáramkörök használatával, ezért gyakran hiányzik is.
- A +12 V feszültséget a legerősebb fogyasztók táplálására használják. A tápfeszültségek felosztása 12 és 5 voltra célszerű mind a kártyák nyomtatott vezetőin keresztüli áramok csökkentése, mind a tápegység kimeneti egyenirányító diódáinak energiaveszteségei csökkentése érdekében.
- A ±5, +12, +3,3 V készenléti feszültséget használja az alaplap.
- Merevlemezekhez , optikai meghajtókhoz , ventilátorokhoz +5 és +12 V feszültséget használnak.
- A legerősebb energiafogyasztók (például videokártya , központi processzor , északi híd ) az alaplapon vagy a videokártyán található másodlagos átalakítókon keresztül csatlakoznak , amelyek +5 V-os és +12 V-os áramkörökről is táplálkoznak.
- A +3,3 V-os tápfeszültség a +5 V-os feszültségből alakul ki, ezért a teljes teljesítményfelvétel ±5 és +3,3 V-os határt szab.
- A memóriamodulok feszültsége erősen csökken, a DDR4 SDRAM esetében pedig 1,2 voltra esett.
A legtöbb esetben ebben a példában a számítógéphez kapcsolóüzemű tápegységet használnak , amely félhíd (push-pull) séma szerint készült . Az energiaakkumulátoros transzformátorokkal (flyback áramkör) ellátott tápegységek teljesítményét természetesen korlátozzák a transzformátor méretei, ezért sokkal ritkábban használják őket. Sokkal gyakoribb az előremenő egyciklusú konverter sémája, amely nem annyira korlátozott a súly és a méretek tekintetében. Ez ugyanazt az m/s-t használja, mint a flyback konverterben.
Eszköz (áramkör)
Egy széles körben használt kapcsolóüzemű tápegység a következő részekből áll:
Bemeneti áramkörök
- Bemeneti szűrő, amely megakadályozza, hogy impulzuszaj továbbterjedjen a hálózatba [2] . Ezenkívül a bemeneti szűrő csökkenti az elektrolit kondenzátorok töltésének bekapcsolási áramát, amikor a tápegység csatlakozik a hálózathoz (ez károsíthatja a bemeneti egyenirányító hidat).
- Kiváló minőségű modellekben - passzív (olcsóban) vagy aktív teljesítmény-korrektor (PFC), amely csökkenti a táphálózat terhelését .
- Bemeneti egyenirányító híd a váltakozó feszültséget pulzáló egyenárammá alakítja.
- Kondenzátorszűrő , amely kisimítja az egyenirányított feszültség hullámzását.
- Külön kis teljesítményű tápegység, amely +5 V-ot biztosít az alaplap készenléti üzemmódjához és +12 V-ot magának a PSU átalakító chipjének táplálásához. Általában flyback konverter formájában készül diszkrét elemeken (vagy a kimeneti feszültségek csoportos stabilizálásával optocsatolóval és egy állítható zener-diódával TL431 az operációs rendszer áramkörében , vagy 7805/7812 lineáris stabilizátorokkal a kimeneten) vagy (felül) modellek) TOPSwitch típusú chipen.
Átalakító
- Félhíd konverter két bipoláris tranzisztoron .
- Rendszer az átalakító vezérlésére és a számítógép védelmére a tápfeszültség túllépése / csökkenése ellen, általában speciális mikroáramkörökön (TL494, UC3844, KA5800, SG6105 stb.).
- Impulzusos nagyfrekvenciás transzformátor , amely a szükséges feszültségértékek kialakítására, valamint az áramkörök galvanikus leválasztására szolgál (bemenet a kimenetről, és szükség esetén egymásról is). A nagyfrekvenciás transzformátor kimenetén a csúcsfeszültségek arányosak a bemeneti tápfeszültséggel, és jelentősen meghaladják a szükséges kimeneti feszültségeket.
- Visszacsatoló áramkör , amely stabil feszültséget tart fenn a tápegység kimenetén.
- PG feszültségvezérlő (Power Good, „a feszültség normális”), általában külön op- ampon .
kimeneti áramkörök
- Kimeneti egyenirányítók. A pozitív és negatív feszültségek (5V és 12V) ugyanazt a transzformátor kimeneti tekercselést használják, az egyenirányító diódák különböző irányba kapcsolva. A veszteségek csökkentése érdekében nagy áramfelvétel mellett egyenirányítóként Schottky-diódákat használnak , amelyek kis előremenő feszültségeséssel rendelkeznek.
- Fojtószelep kimeneti csoport stabilizálása. Az induktor simítja az impulzusokat azáltal, hogy energiát tárol a kimeneti egyenirányítók impulzusai között. Második funkciója az energia újraelosztása a kimeneti feszültség áramkörök között. Tehát, ha az elfogyasztott áram bármely csatornában nő, ami csökkenti a feszültséget ebben az áramkörben, a csoportstabilizáló induktor mint transzformátor arányosan csökkenti a feszültséget más kimeneti áramkörökben. A visszacsatoló hurok érzékeli a kimeneti feszültség csökkenését és növeli a teljes tápellátást, ami visszaállítja a szükséges feszültségértékeket.
- Kimeneti szűrőkondenzátorok. A kimeneti kondenzátorok a csoportstabilizáló induktorral együtt integrálják az impulzusokat, ezáltal megkapják a szükséges feszültségértékeket, amelyek a csoportstabilizáló induktornak köszönhetően lényegesen alacsonyabbak, mint a transzformátor kimenetéről érkező feszültségek.
- Egy (egysoros) vagy több (több vonalú, jellemzően +5 és +3,3) 10-25 ohmos lezáró ellenállás a biztonságos alapjárati működés érdekében .
Az ilyen tápegység
előnyei :
- Egyszerű és időtálló áramkör kielégítő minőségű kimeneti feszültség stabilizálással.
- Magas hatásfok (65-70%). A fő veszteségeket átmeneti folyamatok okozzák, amelyek sokkal rövidebb ideig tartanak, mint az állandósult állapot. Leginkább az 5 és 12 voltos egyenirányító diódákat fűtik. A teljesítménytranzisztorok nem nagyon melegszenek fel.
- Kis méretek és súly, mind a szabályozó elem alacsony hőtermelése, mind a transzformátor kis méretei miatt, mivel az utóbbi magas frekvencián működik.
- Alacsony fémfogyasztás, amelynek köszönhetően a nagy teljesítményű kapcsolóüzemű tápegységek a nagyobb bonyolultság ellenére olcsóbbak, mint a transzformátorok.
- Képes csatlakozni széles feszültség- és frekvenciatartományú hálózatokhoz, vagy akár egyenáramú hálózatokhoz. Ennek köszönhetően lehetséges a világ különböző országai számára gyártott berendezések egyesítése, és ezáltal a tömeggyártás költségeinek csökkentése.
A félhidas tápegység
hátrányai bipoláris tranzisztorokon:
- Erőteljes elektronikai áramkörök építésénél a bipoláris tranzisztorok kulcselemként történő alkalmazása csökkenti az eszköz általános hatékonyságát [3] . A bipoláris tranzisztorok vezérlése jelentős mennyiségű energiát igényel.
Egyre több számítógépes tápegység épül a drágább, nagy teljesítményű MOSFET -ek köré . Az ilyen számítógépes tápegységek áramköre félhíd áramkörök és egyciklusú előremenő konverterek formájában is megvalósul. A számítógépes tápegység tömeg- és méretkövetelményeinek teljesítése érdekében a forgóirányú konverterek lényegesen magasabb átalakítási frekvenciákat (100-150 kHz) használnak.
- Számos tekercselő termék, egyedileg kifejlesztve minden tápegységtípushoz. Az ilyen termékek csökkentik a tápegység gyárthatóságát.
- Sok esetben a csatornák kimeneti feszültségének nem megfelelő stabilizálása. A csoportstabilizáló induktor nem teszi lehetővé a feszültségértékek nagy pontosságú biztosítását minden csatornában. Ez a hátrány mind a bipoláris, mind a térhatású tranzisztoros áramkörökben, a push-pull és az egyciklusú topológiákban rejlik. A drágább és erőteljes modern tápegységek ± 5 és 3,3 V feszültséget állítanak elő a 12 V-os csatorna másodlagos átalakítóival.
Hűtőrendszer
Működés közben a tápegység felmelegszik . A legtöbbet terhelt alkatrészei a nagyfeszültségű tranzisztorok és a kisfeszültségű dióda-egyenirányítók , amelyek jelentős mennyiségű hőt termelnek. Ezért hűtőradiátorokkal vannak felszerelve . Ezenkívül a tápegység ventilátorral rendelkezik. Kiviteltől függően vagy 80 mm átmérőjű hátsó ventilátorral vagy 120 mm átmérőjű alsó ventilátorral rendelkezhet. A hátsó ventilátor a hátsó falán található, közel a tápkábel aljzatához, és fújásra működik; Az alsó ventilátor be van fújva, és egy kivehető burkolaton található, a tápegység házához csavarozva. Az ilyen tápegység házának falán, amely a rendszeregység házának belső terében található, lyukak vannak, amelyeken keresztül hideg levegő szívódik be a tápegységbe. A 120 mm-es ventilátor a rendszeregység házának belsejében található. Az ilyen tápegység hátsó fala rács formájában készül, amelyen keresztül a fűtött levegő kilép. A ventilátorok a PSU kártya megfelelő csatlakozójára csatlakoznak (esetenként a ventilátorokat forrasztással nem leszerelhető módon csatlakoztatják a PSU kártyához). Néha dekorációként a szokásos PSU ventilátorokat háttérvilágítású ventilátorokra cserélik. Ebben az esetben gyakran problémás közvetlenül a tápegységhez csatlakoztatni. Ezért az ilyen ventilátorok vezetékeit más vezetékekkel együtt hozzuk ki, és a dugaszokat vagy a megfelelő alaplapi csatlakozóhoz , vagy a PSU egyik szabad tápcsatlakozójához csatlakoztatjuk (általában Molex , minden a ventilátor csatlakozójától függ).
PSU / tápegység csatlakozók
Az AT szabványos tápegység két hattűs csatlakozóval csatlakozik az alaplaphoz, amelyek az alaplapon található egy 12 tűs csatlakozóban találhatók. A tápegység csatlakozóihoz többszínű vezetékek mennek, a helyes csatlakozás pedig az, ha a fekete vezetékekkel ellátott csatlakozók érintkezői az alaplapi csatlakozó közepén konvergálnak. Az alaplap AT csatlakozójának kivezetése a következő:
| egy |
2 |
3 |
négy |
5 |
6 |
7 |
nyolc |
9 |
tíz |
tizenegy |
12
|
|
|
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| PG |
üres |
+12V |
-12V |
Tábornok |
Tábornok |
Tábornok |
Tábornok |
-5V |
+5V |
+5V |
+5V
|
ATX
- A 20 tűs +12V1DCV fő tápcsatlakozót az első ATX formátumú alaplapoknál használták, a PCI-Express busszal rendelkező alaplapok megjelenése előtt .
- 24 tűs fő tápcsatlakozó +12V1DC ( MOLEX 24 Pin Molex Mini-Fit Jr. PN# 39-01-2240 ( vagy azzal egyenértékű ) a tápegység oldalán Molex 44476-1112 (HCS) érintkezőkkel ( vagy azzal egyenértékű ); aljzat Alaplap társ típusú Molex 44206-0007 ( vagy azzal egyenértékű )) 75 W -os PCI Express alaplapok támogatására készült [5] . A legtöbb ATX12V 2.0-n futó alaplap támogatja az ATX v1.x tápegységeket is (4 érintkező marad kihasználatlanul), ehhez egyes gyártók az új négy érintkezőt levehetővé teszik.
24 tűs ATX12V 2.x alaplapi tápcsatlakozó
(a 20 tűsnél nincs az utolsó négy: 11, 12, 23 és 24)
| Szín |
Jel |
Kapcsolatba lépni |
Kapcsolatba lépni |
Jel |
Szín
|
| narancssárga
|
+3,3V
|
egy
|
13
|
+3,3V
|
narancssárga
|
| +3,3 V érzékelés
|
Barna
|
| narancssárga
|
+3,3V
|
2
|
tizennégy
|
-12V
|
Kék
|
| A fekete
|
föld
|
3
|
tizenöt
|
föld
|
A fekete
|
| Piros
|
+5V
|
négy
|
16
|
Bekapcsolás
|
Zöld
|
| A fekete
|
föld
|
5
|
17
|
föld
|
A fekete
|
| Piros
|
+5V
|
6
|
tizennyolc
|
föld
|
A fekete
|
| A fekete
|
föld
|
7
|
19
|
föld
|
A fekete
|
| Szürke
|
ereje jó
|
nyolc
|
húsz
|
-5V
|
fehér
|
| Ibolya
|
+5 VSB [6]
|
9
|
21
|
+5V
|
Piros
|
| Sárga
|
+12V
|
tíz
|
22
|
+5V
|
Piros
|
| Sárga
|
+12V
|
tizenegy
|
23
|
+5V
|
Piros
|
| narancssárga
|
+3,3V
|
12
|
24
|
föld
|
A fekete
|
- A három árnyékolt érintkező (8, 13 és 16) vezérlőjel, nem táp.
- A "Power On"-t az ellenállás +5 V-ra húzza fel a tápegységen belül, és alacsonynak kell lennie a tápfeszültség bekapcsolásához.
- A "Power good" alacsonyan van tartva, amíg a többi kimenet el nem éri a kívánt feszültségszintet.
- A „+3,3 V érzékelés” vezetéket a vezeték feszültségesésének kompenzálására használják úgy, hogy magában az ATX csatlakozóban figyelik a feszültséget, nem pedig a tápegység kártyáján, mint más feszültségeknél [7] .
|
| A 20-as érintkező (és a fehér vezeték) -5V DC biztosítására szolgál az 1.2 előtti ATX és ATX12V verziókban. Ez a feszültség már az 1.2-es verzióban nem szükséges, az 1.3-as és újabb verziókban pedig teljesen hiányzik.
|
| A 20 tűs változatban a jobb oldali tűk 11-től 20-ig vannak számozva.
|
| A 13-as érintkezőhöz csatlakoztatott narancssárga +3,3 VDC vezeték és barna +3,3 V érzékelő vezeték 22 AWG vastag ; az összes többi - 18 AWG
|
- Csatlakozók és dugók ATX PS 12V (P4 tápcsatlakozó)
-
-
-
-
-
- PCIe6-csatlakozó/PCIe8-csatlakozó a nagy teljesítményű grafikus kártyák további teljesítményéhez
-
-
Szintén a BP-n találhatók:
- 4 tűs " ATX12V " csatlakozó (más néven " P4 tápcsatlakozó ") - kiegészítő csatlakozó a processzor tápellátásához: MOLEX 39-01-2040 aljzat vagy azzal egyenértékű Molex 44476-1112 (HCS) tűkkel vagy azzal egyenértékű; Alaplapi csatlakozódugó Molex 39-29-9042 vagy azzal egyenértékű. 18 AWG vezeték.
Nagy teljesítményű (700 W feletti) rendszer építése esetén „ EPS12V ”-ra ( Eng. Entry-Level Power Supply Specification ) bővül – egy 8 tűs segédcsatlakozó az alaplap és a processzor 12 V-os táplálására [8] ;
- 4 tűs hajlékonylemez-meghajtó csatlakozó AMP 171822-4 tűkkel vagy ezzel egyenértékű. 20 AWG vezeték;
- 4 tűs csatlakozó perifériás eszközök , például merevlemez vagy PATA interfésszel rendelkező optikai meghajtó táplálására: MOLEX 8981-04P dugasz vagy azzal egyenértékű AMP 61314-1 tűkkel vagy ezzel egyenértékű. 18 AWG vezeték.
- A MOLEX 88751 5 tűs csatlakozók a SATA eszközök tápellátásának csatlakoztatásához MOLEX 675820000 típusú vagy azzal egyenértékű házból állnak, Molex 675810000 tűkkel vagy azzal egyenértékű [4] ;
- 6 vagy 8 tűs csatlakozók PCI Express x16 videokártyák táplálásához.
A 2000-es évek végén moduláris elvet kezdtek használni a kábelszerelésnél, amikor csak a fő 24 (20 + 4) tűs kábel és a 4 + 4 tűs EPS12V tápkábel az ATX12V / EPS12V alaplaphoz került ki a tápegységből. tokban, míg a perifériák többi kábele kivehető, a csatlakozókon [9] .
A sorozatgyártású tápegységekre vonatkozó szabványok
-
Klasszikus kapcsolóüzemű tápegység tömeges személyi számítógépekhez 450 W teljesítménnyel (FSP ATX-450PNF). 120 mm-es ventilátora le van fújva
-
Klasszikus kapcsolóüzemű tápegység tömeges személyi számítógéphez 80 mm-es ventilátorral
-
SFX formátumú tápegység
-
TFX formátumú tápegység
-
PSU formájú Flex-ATX
-
Redundáns üzem közben cserélhető tápegység feladatátvevő kiszolgálón
-
ASUS laptop tápegység. Hasonló megjelenésűek a többi modell tápegységei.
AT (elavult)
Az AT formátumú számítógépek tápegységeiben a tápkapcsoló megszakítja az áramkört, és általában a ház előlapjára helyezik külön vezetékekkel; elvileg nincs készenléti tápegység a megfelelő áramkörökkel. Azonban szinte minden AT + ATX alaplapnak volt tápegység vezérlő kimenete, és tápegységei, ugyanakkor olyan bemenet, amely lehetővé tette az AT szabványos alaplap vezérlését (be- és kikapcsolását).
-
Az olyan számítógépek PSU-ja, mint például az IBM PC / XT , egy kapcsolóval rendelkezett, amely közvetlenül a tervezésben szerepelt.
-
Az IBM PS/2 Model 55 SX
-hez csatlakoztatott tápegység
ATX (modern)
| Kijárat |
Megértés |
Minimális |
Névleges |
Maximális |
mértékegység
|
| +12V1DC [I 1] |
±5% |
+11.40 |
+12.00 |
+12,60 |
Volt
|
| +12V2DC [I2] |
±5% |
+11.40 |
+12.00 |
+12,60 |
Volt
|
| +5 VDC |
±5% |
+4,75 |
+5.00 |
+5,25 |
Volt
|
| +3,3 VDC [I 3] |
±5% |
+3,14 |
+3.30 |
+3,47 |
Volt
|
| -12 VDC |
±10% |
−10.80 |
−12.00 |
−13.20 |
Volt
|
| +5 VSB |
±5% |
+4,75 |
+5.00 |
+5,25 |
Volt
|
- ↑ +12 VDC csúcsterhelésnél a +12 VDC kimeneti feszültség tartomány ± 10%-on belül ingadozhat.
- ↑ Minimális feszültségszint 11,0 VDC csúcsterhelés alatt +12 V2DC mellett.
- ↑ Tartósságot követel meg az alaplap fő tápcsatlakozója és a SATA tápcsatlakozó .
Növelték a +5 V egyenáramra vonatkozó követelményeket – most a tápegységnek legalább 12 A (+3,3 VDC - 16,7 A, de a teljes teljesítmény nem haladhatja meg a 61 W-ot) áramot kell adnia egy tipikus 160 W-os áramfogyasztási rendszerhez. . A kimenő teljesítmény torzulása kiderült: korábban a főcsatorna +5 V volt, most a maximális áramerősségre vonatkozó követelmények +12 V. A követelményeket az alkatrészek (főleg videokártyák) teljesítményének további növekedése okozta, amelynek követelményeit a +5 V-os vezetékek nem tudták kielégíteni a vezeték nagyon nagy áramai miatt.
A 61 W feletti teljesítményű tipikus tápegységek paraméterei
Tipikus rendszer, fogyasztás 160 W
| Kijárat |
Minimális |
Névleges |
Maximális |
Mértékegység
_
|
| +12VDC |
1.0 |
9.0 |
11.0 |
Amper
|
| +5 VDC |
0.3 |
12,0 [II 1] |
+5,25 |
Amper
|
| +3,3 VDC |
0.5 |
16,7 [II 1] |
|
Amper
|
| -12 VDC |
0.0 |
0.3 |
|
Amper
|
| +5 VSB |
0.0 |
1.5 |
2.0 |
Amper
|
Tipikus rendszer, fogyasztás 180 W
| Kijárat |
Minimális |
Névleges |
Maximális |
Mértékegység
_
|
| +12VDC |
1.0 |
13.0 |
15.0 |
Amper
|
| +5 VDC |
0.3 |
10,0 [II 2] |
+5,25 |
Amper
|
| +3,3 VDC |
0.5 |
16,7 [II 2] |
|
Amper
|
| -12 VDC |
0.0 |
0.3 |
|
Amper
|
| +5 VSB |
0.0 |
1.5 |
2.0 |
Amper
|
Tipikus rendszer, fogyasztás 220 W
| Kijárat |
Minimális |
Névleges |
Maximális |
Mértékegység
_
|
| +12VDC |
1.0 |
15.0 |
17.0 |
Amper
|
| +5 VDC |
0.3 |
12,0 [II 3] |
|
Amper
|
| +3,3 VDC |
0.5 |
12,0 [II 3] |
|
Amper
|
| -12 VDC |
0.0 |
0.3 |
|
Amper
|
| +5 VSB |
0.0 |
2.0 |
2.5 |
Amper
|
Tipikus rendszer, fogyasztás 300 W
| Kijárat |
Minimális |
Névleges |
Maximális |
Mértékegység
_
|
| +12 VDC |
1.0 |
18.0 |
18.0 |
Amper
|
| +5 VDC |
1.0 |
16,0 [II 4] |
19 |
Amper
|
| +3,3 VDC |
0.5 |
12,0 [II 4] |
|
Amper
|
| -12 VDC |
0.0 |
0.4 |
|
Amper
|
| +5 VSB |
0.0 |
2.0 |
2.5 |
Amper
|
- ↑ 1 2 A +3,3 VDC és +5 VDC vezeték teljes teljesítménye nem haladhatja meg a 61 W-ot
- ↑ 1 2 A +3,3 VDC és +5 VDC vezeték teljes teljesítménye nem haladhatja meg a 63 W-ot
- ↑ 1 2 A +3,3 VDC és +5 VDC vezeték teljes teljesítménye nem haladhatja meg a 80 W-ot
- ↑ 1 2 A +3,3 VDC és +5 VDC vezeték teljes teljesítménye nem haladhatja meg a 125 W-ot
Notebook tápegységek
A laptop (és más mobil számítógépek ) tápegysége az akkumulátor (akkumulátor) töltésére és az akkumulátor nélküli működés biztosítására szolgál. A teljesítmény típusa szerint a laptop tápegysége leggyakrabban külső egység. Tekintettel arra, hogy a különböző laptopmodellek elektromos jellemzői nagyon eltérőek lehetnek, még nincs egységes szabvány a külső tápegységekre, és tápegységeik általában nem cserélhetők fel. Van egy kezdeményezés a laptopok tápegységeinek szabványosítására [10] .
Notebook PSU jellemzői:
- A notebook gyártók különböző tápcsatlakozókat használnak; Elég sok fajta van belőlük, bár csak néhány elterjedt.
- A tápfeszültségek eltérőek : általában 18,5 V vagy 19 V, bár vannak 15 vagy 16 V feszültségű opciók (főleg alnotebookok ); 19,5 V; 20V vagy akár 24V ( iBook ).
- A tápegységeket a maximális kimeneti teljesítmény jellemzi , 3,16 A áramot szolgáltatnak (régebbi típusoknál); 3,42A; 4,74 A; 6,3 A; 7,9 A, attól függően, hogy a számítógépnek milyen teljesítményűnek kell lennie.
A laptop tápegységének cseréjét körültekintően kell megközelíteni (a cserének azonos polaritásúnak kell lennie, a tápfeszültség különbsége nem haladja meg a 0,5 V-ot, és elegendő teljesítményűnek kell lennie), ellenkező esetben a laptop meghibásodásához vezethet.
Vannak olyan univerzális tápegységek is, amelyeket különböző típusú és különböző gyártók laptopjaihoz terveztek. Az ilyen tápegység feszültségkapcsolóval és cserélhető csatlakozókkal rendelkezik a csatlakoztatáshoz.
Tápegységek kis számítógépekhez
Az Intel NM10 Express lapkakészletre épülő, az Atom családba tartozó beforrasztott processzorokkal (például Intel BOXDN2800MT [11] ) alapuló kártyák nem rendelkeznek a személyi számítógépek alaplapjainál szokásos 24 tűs csatlakozókkal, hanem egy körön keresztül táplálják a kártyát. DC csatlakozókívülről. Az ilyen alaplapra épített számítógép konfigurációjának megváltoztatásával széles tartományban lehet variálni a szükséges tápegységet.
Tápellátás hatékonysága és hatékonysága
A fent leírt "tipikus" tápegység hatásfoka kb 65-70%. A nagyobb értékek eléréséhez speciális áramköri megoldásokat alkalmaznak. A hatásfok egyenlő a számítógép-összetevők által fogyasztott teljesítmény és a hálózatról fogyasztott teljesítmény arányával. A tápegység jellemzői jelzik a számítógép-összetevők által fogyasztott maximális teljesítményt (azaz minél alacsonyabb a hatásfok, annál nagyobb a hálózatról fogyasztott energia).
A 80 PLUS tanúsítvány (a 2007 -es Energy Star 4.0 energiahatékonysági szabvány részeként ) tanúsítja, hogy a számítógépes tápegységek megfelelnek bizonyos energiahatékonysági irányelveknek : A tápegység hatékonyságának legalább 80%-nak kell lennie 20%-os, 50%-os és 100%-os terhelésnél a névleges tápegységhez viszonyítva. teljesítmény, és a teljesítménytényező 0,9 vagy jobb legyen 100%-os terhelésnél.
És bár kezdetben a 80 PLUS tanúsítványt csak 115 V feszültségű hálózatokban való használatra végezték (amelyek gyakoriak például az USA-ban, de nem Oroszországban), és ezért a tápegységek hatékonysága a 80 szerint tanúsított. A PLUS szabvány 80%-kal alacsonyabb lehet 220/230 V-os hálózatokban, azonban a későbbi specifikációs szintek, a 80 PLUS Bronze-tól kezdve, 230 V-os hálózatokban való használatra lettek tanúsítva. 20%, ami nagyon fontos, mivel a legtöbb PC ritkán dolgozik maximális fogyasztás mellett, de sokkal valószínűbb, hogy tétlen. Ezenkívül a hatásfok alacsonyabb lehet, mint a tápegység működési körülményei között, szobahőmérséklettől eltérő hőmérsékleten (amelyen a tanúsítás történik) [12] .
A szabványhoz 2008-ban bronz, ezüst, arany, 2009 - ben platina, 2012 -ben pedig titán minősítési szintek kerültek . [13]
A tanúsított tápegységek normatív minimális hatásfoka a táblázatban látható (10%-os terhelésnél a hatásfok csak a titánra vonatkozik):
| Bizonyítvány
|
Terhelés (maximális teljesítménytől)
|
| tíz % |
húsz % |
ötven % |
100 %
|
| 80PLUS |
— |
80% |
80% |
80%
|
| 80 plusz bronz |
— |
81% |
85% |
81%
|
| 80 plusz ezüst |
— |
85% |
89% |
85%
|
| 80 plusz arany |
— |
88% |
92% |
88%
|
| 80 Plus Platina |
— |
90% |
94% |
91%
|
| 80 Plus titán |
90% |
94% |
96% |
91%
|
Például egy 600 wattos, 80 PLUS Gold tanúsítvánnyal rendelkező táp teljes terhelés mellett 660-682 wattot fogyaszt a hálózatból, amiből 60-82 watt a tápegység fűtésére megy el. Így a nagy hatékonyságú tápegységek jobban ellenállnak a túlmelegedésnek, és általában csendesebb a hűtőrendszerük.
Energiafogyasztás és disszipáció
A tápegység terhelése által szállított teljesítmény a számítógépes rendszer teljesítményétől függ, és 50 W -tól (kis méretű beágyazott platformok ) 2 kW-ig (a legnagyobb teljesítményű munkaállomások , szerverek vagy nagy teljesítményű játékgépek ) változik.
Klaszter építése esetén a szükséges bemeneti energia mennyiségének számítása során figyelembe veszik a klaszter által fogyasztott teljesítményt, a hűtő-szellőztető rendszerek teljesítményét, amelyek hatásfoka viszont eltér az egységtől. Az APC by Schneider Electric szerint a szerverek által fogyasztott minden watt teljesítményhez 1,06 watt hűtés szükséges. A hozzáértő számítás különösen fontos az N+1 képlet szerinti redundanciájú adattároló és feldolgozó központ ( DPC ) létrehozásakor .
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ TR EAEU 048/2019 Az Eurázsiai Gazdasági Unió műszaki előírásai "Az energiafogyasztó eszközök energiahatékonyságára vonatkozó követelményekről" N. függelék 17 Számítógépek és szerverek energiahatékonyságára vonatkozó követelmények
- ↑ megfelelni az elektromágneses sugárzásra vonatkozó országok jogszabályainak követelményeinek , Oroszországban - a SanPiN 2.2.4.1191-03 2.2.4.1191-03.htm „Elektromágneses mezők munkakörülmények között, munkahelyeken. Egészségügyi és járványügyi szabályok és előírások” 2012. február 23-i archív példány a Wayback Machine -en
- ↑ B.Yu. Semenov. Teljesítményelektronika: az egyszerűtől a bonyolultig. - M. : SOLOMON-Press, 2005. - 415 p. - (Mérnöki Könyvtár).
- ↑ 1 2 Részletes leírás a "Serial ATA: High Speed Serialized AT Attachment" specifikáció 6.3 "Kábelek és csatlakozók specifikációi" szakaszában.
- ↑ SFX12V tápegység tervezési útmutató v3.1. 2005. március Archiválva : 2011. szeptember 26. a Wayback Machine -nél
- ↑ +5 VSB ( angolul standby - standby mode ), valamint a címben szereplő SB betűk rövidítése a tápvezetékek készenléti üzemmódban történő használatára utal.
- ↑ ATX specifikáció, 2.1-es verzió . Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 28. (határozatlan)
- ↑ Egyes alaplapok , amelyek 8 tűs CPU tápcsatlakozót használnak, a megfelelő működéshez a csatlakozó összes érintkezőjét kapják, míg a legtöbb ilyen típusú alaplap akkor is működik, ha csak egy 4 tűs tápcsatlakozót használ; utóbbi esetben négy szabad érintkező lesz az alaplapi foglalatban. Mielőtt azonban elindítaná a számítógépet ezzel a csatlakozókonfigurációval, el kell olvasnia az alaplap használati útmutatóját - valószínűleg az tükrözi, hogy egy 4 tűs tápcsatlakozó csatlakoztatható-e az alaplap 8 vezetékes aljzatához vagy sem. Ha olyan processzort használ, amely több energiát fogyaszt, mint amennyit egyetlen 4 tűs tápcsatlakozó biztosíthat, akkor is találnia kell egy 8 tűs csatlakozóval rendelkező tápegységet.
- ↑ Cooler Master Silent Pro Gold 600 W moduláris tápegység archiválva : 2018. szeptember 17. a Wayback Machine -nél // 3DNews
- ↑ A tajvani notebook cégek támogatják a tápegység szabványosítását . Hozzáférés dátuma: 2011. január 20. Az eredetiből archiválva : 2010. július 6. (határozatlan)
- ↑ Intel BOXDN2800MT asztali kártya . Letöltve: 2013. július 18. Az eredetiből archiválva : 2013. november 7.. (határozatlan)
- ↑ 80 PLUS tanúsítvány a tápegységekhez Archiválva : 2012. augusztus 29. a Wayback Machine -nél // nix.ru
- ↑ A számítógépes tápegységek drágulnak a 80 PLUS tanúsítvány magasabb tarifái miatt Archiválva : 2021. február 27. a Wayback Machine -nél // 3DNews Daily Digital Digest , 2020.11.25.
Irodalom
- Muller S. PC-k frissítése és javítása / Scott Muller. - 17. kiadás - M. : "Williams" , 2007. - S. 1181-1256. — ISBN 0-7897-3404-4 .
- Golovkov AV, Lyubitsky VB Tápegységek IBM PC-XT/AT típusú rendszermodulokhoz. - M . : "LAD és N", 1995.
Linkek