Здравствуй, уважаемый читатель! Уверен, если ты открыл эту статью, — ты знаешь, что из себя представляет блок питания (БП). В анатомии каждого настольного ПК, игровой консоли и ноутбука присутствует БП.
Нет, он не увеличивает FPS, не способствует производству криптовалюты, не состоит из миллиона позолоченных транзисторов и его не создают посредством новейшего технологического оборудования.
Скучное начало, не так ли? А вот и нет! Блок питания один из самых основных и важных компонентов, — ни одно устройство не заработало бы без источника тока.
Конечно, заголовки включающие в себя словосочетание "Блок питания" не бьют рекорды и не набирают миллионы просмотров, как это делают новейшие чипы, но все-таки хочется надеть перчатки и "приоткрыть" завесу тайны, — раскурочить БП и посмотреть, что же представляет из себя каждый отдельный блок и с чем ему приходится сталкиваться в момент работы.
Если Вам нравятся мои публикации — ставьте "Мне нравится👍" и подписывайтесь✍ на канал!
Именно Вы мотивируете меня на создание более качественного и интересного материала, — спасибо Вам, дорогие читатели!
Некоторые компьютерные комплектующие требуют технических знаний в одноименной области, чтобы разобраться, что делает каждая из них (например, как работает ОЗУ). С блоком питания же все очевидно без слов — это, по сути, преобразователь переменного тока в постоянный, обеспечивающий бесперебойную работу всех компонентов ПК.
Моим "донором" стал знаменитый китайский Cooler Master G650M — блок питания на 650 Вт из средней ценовой категории, обладающий стандартным дизайном и общей спецификацией, встречающейся в большинстве других.
Но есть в нём и одна особенность, о которой умалчивают на многих форумах — этот БП соответствует форм-фактору ATX 12V v2.31, — а это означает, что его габариты позволяют быть установленным практически в любой системный блок.
Примечательно, что существует и множество других форм-факторов: есть несколько различных поставщиков, выпускающих комплектующие, не соответствующие точным размерам установленных стандартов: ширина и высота сходятся, а вот длина — неуловимо разнится.
Практически на всех блоках питания написано, какую мощность они выдают, — среднестатистическому ПК достаточно от 400 до 600 Вт для бесперебойной работы. На самом деле, компьютерные комплектующие потребляют гораздо меньше, чем может предоставить БП.
Все блоки питания, относящиеся к настольным ПК, располагаются внутри металлического корпуса сзади и имеют выключатель и "кулер" для охлаждения работающей системы.
У ноутбуков же дело обстоит иначе. Хоть и БП "вынесен" наружу — зачастую это пластиковая "коробочка", болтающаяся посередине провода питания, — внутренний состав мобильного источника питания аналогичен компьютерному.
Я уже вооружился отвёрткой и выкрутил первые "болтики" из своего Cooler Master G650M:
Занавес опускается, шоу начинается!
Прежде чем начать "манипуляции" с подопытным, настоятельно прошу — не пытайтесь повторить разбор самостоятельно. Без должных навыков это весьма опасное дело, чреватое как выходом из строя оборудования, так и различными травмами — некоторые компоненты устройства накапливают и сохраняют напряжение долгое время.
Снимаем крышку нашего "донора", и перед нами открываются "внутренности" сложного устройства:
Компоновка этого БП схожа с другими аналогичными марками. Хоть и модели деталей у каждого производителя индивидуальные, все они выполняют одну и ту же роль, — вы её знаете.
Подключение к источнику питания находится в верхнем левом углу фотографии — надпись "1 - Вход", — а ток, в свою очередь, "двигается" по всей площади — другими словами, идет по часовой стрелке, пока не достигнет кластера цветных проводов (выхода), расположенного в нижней левой части фото — "2 - Выход".
Рассмотрим плату с другой стороны — перевернём блок питания
Первое, что бросается в глаза — соединения, они более глубокие и утолщённые, если сравнивать материнской платой компьютера. Понятно сразу — они рассчитаны на то, чтобы через них беспрепятственно протекал большой ток.
По центру "протекает" своеобразная "река", разделяющая плату на 2 разношёрстные половины — основную и вспомогательную.
Основной раздел регулирует входное напряжение и обрабатывает его, а вспомогательный контролирует подачу энергии на выходе, передавая энергию на материнскую плату.
Этот блок питания имеет два, так называемых, переходных фильтра, первый из которых подключается к входному разъему с помощью 3 компонентов, именуемых конденсаторами. Второй этап фильтрации, по сути, делает то же самое, хоть и представляется более сложным.
Желтые блоки — те же самые конденсаторы, как и зелёные кольца, обмотанные медным проводом, — являются индукторами (в таких устройствах их обычно называют дросселями ). Конденсаторами также являются и 2 маленьких синих диска.
Ниже располагается металлооксидный варистор (MOV), традиционно используемый в платах для предупреждения защиты от внезапных скачков напряжения.
Первым признаком того, что разработчик сэкономил на производстве, дабы обеспечить соответствие модели конкретному ценовому сегменту, является именно этот блок устройства — в бюджетных БП будет либо "урезанная" фильтрация, а в самых дешёвых её не будет вовсе.
После того, как мы разобрались, что происходит с входящим током, давайте приступим к не менее важной части — изменение напряжения.
Если для Вас эта статья оказалась полезной — ставьте "Мне нравится👍" и подписывайтесь✍ на канал!
Изменение напряжения тока
Вы уже знаете, что БП изначально должен снизить напряжение с ~220 вольт переменного тока до 12, 5 и 3,3 вольт постоянного. Первым делом — переменный преобразуется в постоянный путём использования мостового выпрямителя, — на фотографии он представлен как черный плоский объект, припаянный к металлическому радиатору.
Очередное место, на котором может сэкономить производитель БП: более дешёвые компоненты сильнее нагреваются и хуже преобразовывают ток. Итак, после того, как условно 160 Вольт переменного тока было преобразовано в 160 Вольт постоянного, наступает следующий этап.
Полученная энергия передается на специальную схему, именуемую преобразователем коррекции активного коэффициента мощности (APFC), которая регулирует поток тока во всём блоке питания путём накапливания и выделения энергии одним сильно замудрённым способом, — думаю, лезть туда на данном этапе будет лишним.
APFC (на фото — большие чёрные цилиндры) являются конденсаторами, которые накапливают преобразованный ток, а затем направляют его на следующий этап, именуемый схемой широтно-импульсной модуляции (ШИМ).
ШИМ измеряет напряжение и, при помощи полевых транзисторов с преобразует постоянный ток обратно в переменный, при этом напряжение снижается до 12V посредством трансформаторов, работающих исключительно с переменным током.
На фотографии изображено 3 трансформатора: самый большой генерирует только 12V выход, второй, поменьше — 5V, а самый маленький является, своего рода, изолятором, предотвращающим нежелательные помехи и опасное воздействие на ШИМ:
Микросхема, изображенная на фотографии ниже, называется супервизором — он контролирует выходное напряжение и, если случился какой-либо сбой (высокое напряжение), супервизор отключает блок питания, дабы не подвергнуть комплектующие ПК опасности.
Предлагаю закончить обзор основных процессов, — основные принципы работы и задачи блока питания становятся ясны уже на этом этапе.
Остаётся открытым вопрос, — отчего же ценник на хорошие блоки питания так высок?
Стоимость "простенького" БП мощностью 400 Вт начинается от 900 рублей и заканчивается гигантской суммой в 20.000 рублей (есть и еще выше). Так за что же мы платим такую бешеную сумму?
Все достаточно просто: игровые компьютеры потребляют гораздо больше энергии, нежели офисные или домашние. А ценник некоторых процессоров, в разы превышающий стоимость БП — ничто для тех, кто может позволить собрать себе дорогостоящий и качественный ПК.
Если Вам понравилась моя публикация — ставьте "Лайк 🧡 " и подписывайтесь✍ на канал!
Поскольку Вы уже имеете представление о том, что каждая мелочь в БП крайне важна — думаю, подытожить Вы сможете сами. Мы платим именно за качество компонентов, из которых собран блок питания. Вернёмся к началу статьи — Cooler Master не слишком "богат" на количество деталей, оттого и ценник колеблется в районе 100$. Что же выбрать — цену или качество — решать только Вам!