تحقق من مصدر طاقة الكمبيوتر. كيف تتحقق من مصدر الطاقة لجهاز الكمبيوتر المنزلي؟ اختبار ذاكرة الوصول العشوائي

يعد انهيار إمدادات طاقة الكمبيوتر أمرًا شائعًا إلى حد ما. قد تكون أكثر النتائج غير السارة هي فشل مكونات وحدة نظام الكمبيوتر ، والتي تعتمد قوتها بشكل مباشر على التشغيل الدقيق لوحدة PSU.

يمكن أن يكون هناك العديد من أسباب الأعطال: على سبيل المثال ، إذا كان المصدر قيد التشغيل لفترة طويلة أو كانت ظروف التشغيل غير مواتية - الغياب حماية إضافيةارتفاع الجهد. التأثير الضار هو تأثير قوي الغبارازدادت البيئة التي يعمل فيها درجة الحرارةو رطوبة.

الرئيسية واضحة علامات، تلك التي تظهر على الفور:

• الكمبيوتر لا يعمل ؛
• رائحة حرق في منطقة ضغط الدم.
• الجسم "يدق" التيار.

ومع ذلك ، قد تكون هناك حالات لا يتضح فيها على الفور ما إذا كانت الكتلة هي سبب كل المشاكل:

• مفاجئ تحومو اعادة التشغيلالكمبيوتر الشخصي (يحدث غالبًا في وقت انخفاض الجهد) ؛
• الفشل في العملالملحقات مثل HDD، بسبب نقص التيار الكهربائي عند مخرجات المصدر ؛
• فجأة يبدأ ارتفاع في درجة الحرارةفي حالة توقف مراوح التبريد عن العمل ؛
• أي اخطاءعند تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

هذه هي علامات الأعطال الرئيسية ، ولكن ليس كلها ، التي تمت مواجهتها الآن.

كيفية التحقق من مصدر الطاقة

يمكنك التحقق من PSU بنفسك ، بعد فصل الطاقة عنها ، عن طريق الفحص البصري ، باستخدام مشبك ورق واستخدام مقياس متعدد.

الفحص العيني

ابدأ التشخيص عن طريق فحص مصدرك بعناية من الداخل ، بعد تفكيكه ، انتقل إلى الدراسة المكونات المعيبة.

انتبه إلى التحليل الكهربائي المكثفاتسواء بينهم منتفخة؟ لم تحترق فتيل، هل هناك عناصر محترقة واضحة ، ما هي حالة مرشحات الإدخال؟ استبدل المكونات المشبوهة ، وتذكر مراعاة القطبية الصحيحة (في حالة القنوات).

في كثير من الأحيان ، في المصادر الرخيصة ، من أجل تقليل التكلفة ، بدلاً من المرشحات الكهربائية ، يقومون ببساطة بوضعها صداري(كما في الصورة أعلاه). هذا قد يسبب بعض المشاكل.

التحقق باستخدام مشبك الورق

يمكنك التحقق من PSU الخاص بك دون توصيل الحمل. للقيام بذلك ، سيكون مشبك ورق واحد أو قطعة سلك كافية لإغلاق دبابيس من خرج ATX - 4 و 5 - أخضر وأسود.

هي أقل pinoutوصورة لما يبدو عليه.

من خلال تشغيل وحدة الإمداد بالطاقة في الشبكة ، بهذه الدائرة ، سيكون هذا كافيًا لبدء تشغيلها بدونها اللوحة الأم، إلى عن على الفحوصات. ومع ذلك ، هذا الصدد غير مرغوب فيه، بسبب عطل محتمل بدون تحميل ، لذا احرص على عدم القيام بذلك الزائدمصدرك.

باستخدام جهاز متعدد

إذا كان لديك مقياس متعدد مع مجسات رفيعة ، فيمكنك التشخيص الفولتية الإخراج.

للقيام بذلك ، "نرمي" مسبارًا أسود على الأرض ( دبوس GND). وباللون الأحمر نتحقق بالتناوب من الفولتية وفقًا لـ الجدول أدناه(يحتوي معيار ATX على نسختين).

وهذا يعني التشبث بالمسبار الأحمر ليلكييجب أن يتلقى الدبوس الموضح في هذا pinout (التاسع) جهد خرج ثابت + 5V + 5%.

إلى لون أخضر(دبوس 14) - حوالي + 3.3 فولت + 5٪. إلى الأصفر(العاشر) - + 12V + 5٪ إلى اللون الأزرق -12 فولت + 5٪ وهكذا.

إذا لم تكن متأكدًا مما تفعله ، فلا تفعله. بخلاف ذلك ، بهذه الطريقة يمكنك فحص دوائر إمداد الطاقة ، واختبار أعطال اللوحة الأم ، وإجراء تحقيقات أعمق في الأعطال.

كما ترون ، لأبسط اختبار لإمداد الطاقة للتشغيل ، لا يلزم وجود مهارات وقدرات خاصة ، ولكن هناك حاجة إلى الحذر والحذر.

اليوم سنتحدث عن كيفية فحص جهاز الكمبيوتر؟ سنقوم بإجراء الفحص باستخدام جهازي قياس مختلفين: جهاز متعدد (متعدد) و "جهاز" صيني واحد :) معهم ، سنجري القياسات اللازمة ونحاول تحديد عطل في مصدر طاقة الكمبيوتر. دعونا نأمل أنه بمساعدة هذه الأجهزة ، لن يكون فحص مصدر الطاقة ناجحًا فحسب ، بل سيكون مفيدًا أيضًا!

لنبدأ ، كالعادة ، بخلفية صغيرة. كانت هناك حالة في قسم تكنولوجيا المعلومات لدينا: محطة عمل المستخدم قيد التشغيل من المرة الثالثة أو الرابعة. ثم توقف التحميل تماما. بشكل عام - "كلاسيكي من هذا النوع" ، تدور جميع المعجبين ، ولكن.

نحن نخطئ في حدوث خلل في مصدر الطاقة. كيف يمكننا التحقق من مصدر الطاقة للكمبيوتر؟ دعنا نخرجها من العلبة ، ونشغلها بشكل مستقل ونقيس الجهد عند خرجها.

كما ذكرنا سابقًا ، سوف نتحقق من مصدر الطاقة باستخدام جهازي قياس مختلفين: أحدهما غير معروف جهاز صينيوالمقياس المتعدد الأكثر شيوعًا مقابل 10-15 دولارًا. لذلك سنقتل عصفورين على الفور بحجر واحد: سنتعلم كيفية التعامل مع هذه العدادات ومقارنة قراءاتهم مع بعضهم البعض.

أقترح البدء بـ قاعدة بسيطة: يجب فحص جهد مصدر الطاقة عن طريق تحميل PSU أولاً بشيء ما. الحقيقة هي أنه بدون "حمل" سوف نتلقى نتائج قياس غير دقيقة (مبالغ فيها قليلاً) (هل نحتاجها؟). وفق التوصياتقياسي لمصادر الطاقة بدون حمولة متصلة بها ، يجب ألا تبدأ على الإطلاق.

بالطبع ، (في حالة القياسات بمقياس متعدد) لا يمكنك فصل PSU عن (وبالتالي توفير عبء العمل لها) ، ولكن بعد ذلك لن أتمكن من التقاط صورة عادية لعملية القياس نيابة عنك: )

لذلك ، أقترح تحميل PSU الخاص بنا بمروحة خارجية تقليدية مقاس 8 سم لـ 12V (يمكنك استخدام اثنين) ، والتي سنقوم بتوصيلها بموصل "Molex" للموضوع أثناء اختبار مصدر الطاقة. مثله:

وهذه هي الطريقة التي يبدو بها المُختبِر الصيني (شيء في حد ذاته) للتحقق من PSU ، والذي تحدثت عنه سابقًا:

كما ترى ، الجهاز غير مسمى. نقش "Power Supply Tester" (Power Supply Tester) وهذا كل شيء. لكننا لسنا بحاجة إلى اسم ، فنحن بحاجة إليه للقياس بشكل مناسب.

لقد وقعت على الروابط الرئيسية التي يمكن أن تأخذ منها قراءات هذا الجهاز، لذلك هنا - كل شيء بسيط. الشيء الوحيد قبل أن تبدأ في التحقق من مصدر طاقة الكمبيوتر ، تأكد من أنك قمت بتوصيل القابس الإضافي 4-pin 12 فولت بشكل صحيح. يتم استخدامه عند التوصيل بالمقبس المقابل بالقرب من وحدة المعالجة المركزية.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه النقطة. إليك لقطة مقرّبة للجزء الذي يهمنا من الجهاز:

انتباه!انظر علامة التحذير "استخدام الموصل الصحيح"؟ (استخدم الموصل الصحيح). في اتصال خاطئلن نتمكن من التحقق من مصدر الطاقة بشكل صحيح ، سنقتل العداد نفسه! ما الذي يجب الانتباه إليه هنا؟ إلى المطالبات: "8P (دبوس)" ، "4P (دبوس)" و "6P (دبوس)"؟ يتم توصيل قابس طاقة معالج 4 سنون (12 فولت) بموصل ذي 4 سنون ، وموصل طاقة إضافي بستة سنون (على سبيل المثال ، بطاقة فيديو) متصل بـ "6P" ، بـ "8P" ، على التوالي ، 8 دبوس. فقط بهذه الطريقة ولا شيء غير ذلك!

دعونا نرى كيف نتحقق من مصدر الطاقة لهذا الجهاز في ظروف "القتال"؟ :) نقوم بفتحه ، وربط الموصلات التي نحتاجها بالمختبر بعناية وإلقاء نظرة على الشاشة مع نتائج القياس.

في الصورة أعلاه ، يمكننا رؤية مؤشرات القياس على الشاشة الرقمية. أقترح فرزها جميعًا بالترتيب. بادئ ذي بدء ، يجب الانتباه إلى المصابيح الخضراء الثلاثة الموجودة على اليسار. تشير إلى وجود الجهد على الخطوط الرئيسية: 12 و 3.3 و 5 فولت.

يتم عرض النتيجة العددية للقياسات في وسط الشاشة. علاوة على ذلك ، يتم عرض كل من القيم الإضافية وقيم الجهد بعلامة ناقص.

دعنا نلقي نظرة أخرى على الصورة أعلاه ومن اليسار إلى اليمين سنتعرف على جميع مؤشرات جهاز الاختبار عند فحص مصدر طاقة الكمبيوتر.

• - 12 فولت (متوفر - 11.7 فولت) - عادي
• + 12V2 (12.2V متاح) - التيار على موصل منفصل 4 سنون بالقرب من المعالج)
• 5VSB (5.1V) - هنا الخامس = فولت, SB - "تعليق"(جهد الاستعداد -" الاستعداد ") ، بقيمة اسمية تبلغ 5 فولت ، والتي يتم ضبطها عند مستوى معين في موعد لا يتجاوز ثانيتين بعد توصيل الوحدة بالشبكة.
• PG 300ms - إشارة "Power Good". تقاس بالمللي ثانية (مللي ثانية). دعنا نتحدث عنها أدناه :)
• 5V (هناك 5.1V) - الخطوط التي تعمل على توفير الطاقة لمحركات الأقراص الثابتة ، محركات الأقراص الضوئيةومحركات الأقراص والأجهزة الأخرى.
• + 12V1 (12.2V) - يتم تغذيته بالموصلات الرئيسية (موصل 20 أو 24 سنًا) وموصلات جهاز القرص.
• + 3.3 فولت (متوفر - 3.5 فولت) - يستخدم لتزويد لوحات التمدد بالطاقة (موجودة أيضًا على موصل SATA).

كنا نحن الذين فحصنا مصدر الطاقة ، الذي كان يعمل بكامل طاقته (لملء أيدينا) ، إذا جاز التعبير :) السؤال الآن هو ، كيف نتحقق من مصدر الطاقة للكمبيوتر الذي يجعلنا نشك؟ بدأ هذا المقال معه ، أتذكر؟ نقوم بإزالة PSU ، و "تعليق" الحمل (المروحة) عليه وربطه بجهاز الاختبار الخاص بنا.

لاحظ المناطق المميزة. نرى أن جهد مصدر طاقة الكمبيوتر على طول الخطين 12V1 و 12V2 هو 11.3 فولت (بقيمة اسمية تبلغ 12 فولت).

هل هو جيد أو سيئ؟ أسألك :) أجب: وفقًا للمعيار ، هناك حدود محددة بوضوح للقيم المسموح بها والتي تعتبر "طبيعية". كل ما لا يناسبها - في بعض الأحيان يعمل بشكل رائع ، ولكن غالبًا ما يكون عربات التي تجرها الدواب أو لا يتم تشغيله على الإطلاق :)

من أجل التوضيح ، يوجد جدول لانتشار الجهد المسموح به:

يوضح العمود الأول لنا جميع الخطوط الرئيسية الموجودة في BP. عمودي " تسامح"هذا هو أقصى انحراف مسموح به عن القاعدة (بالنسبة المئوية). وفقًا لذلك ، في الميدان" دقيقة"يشير إلى الحد الأدنى من القيمة المسموح بها لهذا الخط. العمود" نوم"يعطي القيمة الاسمية (القيمة الموصى بها ، وفقًا للمعيار). و -" الأعلى"هو الحد الأقصى المسموح به.

كما ترى (في إحدى الصور السابقة) ، فإن نتيجة القياس الخاصة بنا لخطي 12 فولت 1 و 12 فولت 1 هي 11.30 فولت ولا تتناسب مع انتشار 5 بالمائة القياسي (من 11.40 إلى 12.60 فولت). يبدو أن هذا الخلل في مصدر الطاقة يؤدي إلى حقيقة أنه بشكل عام أو يبدأ من المرة الثالثة.

لذلك ، وجدنا عطلًا مشبوهًا. ولكن كيف يمكن إجراء فحص إضافي والتأكد من أن المشكلة تكمن في الجهد المنخفض + 12V؟ بمساعدة جهاز القياس المتعدد (الأكثر شيوعًا) الخاص بنا تحت اسم العلامة التجارية " XL830L».

كيف تتحقق من مصدر الطاقة بمقياس متعدد؟

سنبدأ الكتلة كما هو موضح في ، ونغلق اثنين من التلامس (دبابيس) بمشبك ورق أو قطعة من الأسلاك بقطر مناسب.

الآن - نقوم بتوصيل مروحة خارجية بـ PSU (تذكر "الحمل") و- كبل 220 فولت. إذا فعلنا كل شيء بشكل صحيح ، فإن المروحة الخارجية و "كارلسون" على الكتلة نفسها ستبدأ في الدوران. تبدو الصورة في هذه المرحلة كما يلي:

تُظهر الصورة الأجهزة التي سنتحقق من مصدر الطاقة بها. لقد نظرنا بالفعل في عمل أحد المختبرين من الصين في بداية المقالة ، والآن سنقوم بإجراء نفس القياسات ، ولكن بمساعدة.

هنا تحتاج إلى الاستطراد قليلاً وإلقاء نظرة فاحصة على موصل مصدر طاقة الكمبيوتر نفسه. بتعبير أدق ، التوترات الموجودة فيه. كما نرى (في إحدى الصور السابقة) ، يتكون من 20 (أو 24 - أربعة) سلكًا بألوان مختلفة.

تستخدم هذه الألوان لسبب ما ، لكنها تعني أشياء محددة للغاية:

• أسوداللون "أرضي" (COM ، إنه أيضًا سلك أو - كتلة شائعة)
• الأصفراللون + 12V
• أحمر: + 5 فولت
• البرتقالياللون: + 3.3 فولت

أقترح التحقق من كل دبوس والنظر فيه على حدة:

لذا - أكثر وضوحًا ، أليس كذلك؟ هل تتذكر الألوان؟ (أسود ، أصفر ، أحمر وبرتقالي). هذا هو الشيء الرئيسي الذي نحتاج إلى تذكره وفهمه قبل أن نتحقق من مصدر الطاقة بأنفسنا. ولكن هناك عدد قليل من الدبابيس التي نحتاج إلى الاهتمام بها.

بادئ ذي بدء ، هذه هي الأسلاك:

1. Green PS-ON - عندما يتم تقصيرها إلى الأرض ، يبدأ مصدر الطاقة. يظهر هذا في الرسم التخطيطي باسم "PSU On". إن هذين العددين هما اللذان نغلقهما بمشبك ورق. يجب أن يكون الجهد عليه 5 فولت.
2. علاوة على ذلك - تنتقل إشارة اللون الرمادي "Power Good" أو "Power OK" من خلالها. 5V أيضًا (انظر الملاحظة)
3. خلفه مباشرة لونه أرجواني بعلامة 5VSB (5V وضع الاستعداد). هذا هو خمسة فولت من الجهد الاحتياطي ( غرفة واجب). يتم توفيره للكمبيوتر حتى عند إيقاف تشغيله (يجب بالطبع توصيل كابل 220 فولت). هذا ضروري ، على سبيل المثال ، حتى تتمكن من الإرسال حاسب يستخدم عن بعدالقيادة عبر الشبكة لإطلاق "Wake On Lan".
4. الأبيض (ناقص خمسة فولت) - الآن غير مستخدم عمليًا. في السابق ، كان يعمل على توفير تيار لبطاقات التوسيع المثبتة في فتحة ISA.
5. أزرق (ناقص اثني عشر فولتًا) - في الوقت الحالي ، يستهلكون واجهات "RS232" (منفذ COM) و "FireWire" وبعض بطاقات توسيع PCI.

قبل التحقق من مصدر الطاقة باستخدام مقياس متعدد ، دعنا نفكر في اثنين من موصلاته الإضافية: 4 سنون إضافية لاحتياجات المعالج وموصل "Molex" لتوصيل محركات الأقراص الضوئية.

هنا نرى الألوان المألوفة لنا بالفعل (الأصفر والأحمر والأسود) والقيم المقابلة لها: + 12 و + 5V.

لمزيد من الوضوح ، قم بتنزيل جميع الفولتية في PSU في أرشيف منفصل.

الآن دعونا نتأكد من أن المعرفة النظرية التي تلقيناها قد تم تأكيدها بالكامل في الممارسة العملية. في أي طريق؟ أقترح البدء بدراسة متأنية لـ "ملصق" المصنع (الملصق) على أحد مصادر الطاقة القياسية ATX الحقيقية.

انتبه لما تحته خط باللون الأحمر. "DC OUTPUT" (خرج التيار المباشر - قيمة الإخراج التيار المباشر).

• + 5V = 30A (أحمر) - زائد خمسة في، يوفر قوة تيار 30 أمبير (سلك أحمر) نتذكر من النص أعلاه أنه + 5 فولت يأتي باللون الأحمر؟
• + 12 فولت = 10 أمبير (أصفر) - زائد اثني عشر فيلدينا تيار عشرة أمبير (سلكها أصفر)
• + 3.3V = 20A (برتقالي) - السطر الثالث وثلاثة أعشار فييمكن أن تصمد أمام تيار عشرين أمبير (برتقالي)
• -5 فولت (أبيض) - ناقص خمسة في- على غرار ما تم وصفه أعلاه (أبيض)
• -12 فولت (أزرق) - ناقص اثني عشر في(أزرق)
• + 5Vsb (الأرجواني) - زائد خمسة فيفي الخدمة (الاستعداد). لقد تحدثنا عنه بالفعل أعلاه (إنه أرجواني).
• PG (رمادي) - إشارة الطاقة الجيدة (رمادي).

في المذكرة: على سبيل المثال ، إذا كان الجهد الاحتياطي ، وفقًا للقياسات ، لا يساوي خمسة فولت ، ولكن ، على سبيل المثال ، أربعة ، فمن المحتمل جدًا أننا نتعامل مع مُثبِّت الجهد الإشكالي (الصمام الثنائي زينر) ، والذي يجب استبداله مع واحدة مماثلة.

ويخبرنا الإدخال الأخير من القائمة أعلاه أن الحد الأقصى لطاقة الإخراج للمنتج بالواط هو 400 واط ، والقنوات في 3 و 5 فولت فقط يمكنها توفير إجمالي 195 واط.

ملحوظة: « قوة جيدة "- "الطعام يلبي القاعدة". يتم توليد الجهد من 3 إلى 6 فولت (اسمي - 5 فولت) بعد إجراء الفحوصات الداخلية اللازمة 100 - 500 مللي ثانية(بالمللي ثانية ، اتضح - من 0.1 إلى 0.5 ثانية) بعد التبديل. بعد ذلك ، تولد شريحة مولد الساعة إشارة الإعداد الأولية. إذا كانت غائبة ، فستظهر إشارة أخرى على اللوحة الأم - من الصعب إعادةوحدة المعالجة المركزية (CPU) ، تمنع الكمبيوتر من العمل باستخدام مصدر طاقة غير طبيعي أو غير مستقر.

إذا كانت الفولتية الناتجة لا تتوافق مع الفولتية الاسمية (على سبيل المثال ، عندما تنخفض في التيار الكهربائي) ، تختفي إشارة الطاقة الجيدة ويعاد تشغيل المعالج تلقائيًا. عند استعادة جميع القيم الحالية الضرورية "P.G." إعادة تشكيله ويبدأ الكمبيوتر في العمل كما لو تم تشغيله للتو. من خلال إيقاف تشغيل إشارة "Power Good" بسرعة ، "لا يلاحظ" الكمبيوتر مشاكل في نظام الطاقة ، لأنه يتوقف عن العمل قبل ظهور الأخطاء والمشكلات الأخرى المرتبطة بعدم استقراره.

في كتلة مصممة بشكل صحيح ، يتم تأخير إصدار أمر "Power Good" حتى يتم استقرار الطاقة في جميع الدوائر. في وحدات PSU الرخيصة ، يكون هذا التأخير غير كافٍ ويبدأ المعالج في العمل مبكرًا جدًا ، والذي ، في حد ذاته ، يمكن أن يؤدي إلى تشويه محتويات ذاكرة CMOS.

الآن ، مسلحين بالمعرفة النظرية اللازمة ، نفهم كيفية التحقق بشكل صحيح من مصدر الطاقة للكمبيوتر باستخدام multitester. قمنا بتعيين حد القياس على مقياس التيار المستمر على 20 فولت ومتابعة فحص مصدر الطاقة.

نطبق "المسبار" الأسود للمختبر على السلك الأسود "الأرض" ، ونبدأ في "الوخز" باللون الأحمر في كل ما تبقى :)

ملحوظاتهـ: لا تقلق ، حتى إذا بدأت "تشعر" بشيء خاطئ ، فلن تحرق أي شيء - ستحصل ببساطة على نتائج قياس غير صحيحة.

إذن ، ما الذي نراه على شاشة جهاز القياس المتعدد في عملية فحص مصدر الطاقة؟

على خط + 12V ، الجهد هو 11.37V. تذكر أن المختبر الصيني أظهر لنا 11.3 (من حيث المبدأ ، قيمة مماثلة). لكنها ما زالت لا تصل إلى الحد الأدنى المسموح به وهو 11.40 فولت.

انتبه أيضًا إلى زرين مفيدين في جهاز الاختبار: "Hold" - تثبيت قراءات القياس على الشاشة و "Back Light" - إضاءة خلفية الشاشة (عند العمل في غرف ضعيفة الإضاءة).

نرى - نفس الشيء (لا يلهم الثقة) 11.37V.

الآن (من أجل الاكتمال) نحتاج إلى التحقق من مصدر الطاقة للتوافق مع تصنيف القيم الأخرى. دعونا نختبر ، على سبيل المثال ، خمسة فولتات على نفس الموليكس.

أسود "مسبار" إلى "أرضي" ، وأحمر - إلى دبوس أحمر بخمسة فولت. هذه هي النتيجة على جهاز القياس المتعدد:

كما ترى - المؤشرات طبيعية. وبالمثل ، نقيس جميع الأسلاك الأخرى ونقارن كل نتيجة بالقيمة الاسمية لـ.

وبالتالي ، أظهر فحص مصدر الطاقة أن الجهاز يحتوي على جهد منخفض جدًا (بالنسبة إلى الجهد الاسمي) + 12V. دعنا ، من أجل الوضوح ، نقيس مرة أخرى نفس الخط (اللون الأصفر على موصل إضافي رباعي الأطراف) لجهاز يعمل بكامل طاقته.

نرى - 11.92 فولت (تذكر أن الحد الأدنى للقيمة المسموح بها هنا هو 11.40 فولت). لذلك نحن في حدود التسامح.

لكن التحقق من مصدر طاقة الكمبيوتر لا يزال نصف المعركة. لا بد من إصلاحه بعد ذلك ، وقد حللنا هذه النقطة في إحدى المقالات السابقة والتي كانت تسمى.

آمل أن تتمكن أنت الآن ، إذا لزم الأمر ، من التحقق من مصدر الطاقة للكمبيوتر ، ستعرف بالضبط الفولتية التي يجب أن تكون موجودة في أطرافه وتتصرف وفقًا لذلك.

تصف المقالة التي نلفت انتباهك المنهجية التي نستخدمها لاختبار إمدادات الطاقة - حتى الآن ، تم نشر أجزاء فردية من هذا الوصف عبر مقالات مختلفة مع اختبارات لمصادر الطاقة ، وهو أمر غير مناسب جدًا لمن يرغبون في التعرف بسرعة على أنفسهم. المنهجية كما هي اليوم.

يتم تحديث هذه المادة مع تطور المنهجية وتحسينها ، لذلك قد لا يتم استخدام بعض الأساليب الواردة فيها في مقالاتنا القديمة مع اختبارات إمدادات الطاقة - وهذا يعني فقط أن الطريقة قد تم تطويرها بعد نشر المقالة المقابلة. يمكن العثور على قائمة بالتغييرات التي تم إجراؤها على المقالة في نهاية المقالة.

يمكن تقسيم المقالة بشكل واضح إلى ثلاثة أجزاء: في الجزء الأول ، نقوم بإدراج معلمات الكتلة التي نتحقق منها وشروط هذه الفحوصات بإيجاز ، ونشرح أيضًا المعنى الفني لهذه المعلمات. في الجزء الثاني ، سنذكر عددًا من المصطلحات التي يشيع استخدامها من قبل منتجي الكتل لأغراض التسويق ونوضحها. الجزء الثالث سيكون موضع اهتمام أولئك الذين يرغبون في معرفة المزيد عنها ميزات تقنيةبناء وتشغيل جناحنا لاختبار إمدادات الطاقة.

المعيار ، يمكن العثور على أحدث إصدار منه على FormFactors.org. في هذه اللحظةتم إدخاله كجزء لا يتجزأ من مستند أكثر عمومية يسمى دليل تصميم مصدر الطاقة لعوامل شكل النظام الأساسي لسطح المكتب، الذي يصف الكتل ليس فقط من ATX ، ولكن أيضًا من التنسيقات الأخرى (CFX و TFX و SFX وما إلى ذلك). على الرغم من أن PSDG ليس معيارًا إلزاميًا رسميًا لجميع مصنعي إمدادات الطاقة ، فإننا نعتقد بشكل مسبق أنه ما لم يتم النص صراحة على مصدر طاقة للكمبيوتر خلاف ذلك (أي أنها وحدة متوفرة للبيع بالتجزئة العادية ومخصصة للاستخدام العام ، وليس البعض نماذج محددةأجهزة الكمبيوتر الخاصة بمصنع معين) ، يجب أن تتوافق مع متطلبات PSDG.

يمكنك التعرف على نتائج اختبار نماذج معينة من مصادر الطاقة في الكتالوج الخاص بنا: " كتالوج إمدادات الطاقة المختبرة".

الفحص البصري لمصدر الطاقة

بالطبع ، المرحلة الأولى من الاختبار هي الفحص البصري للكتلة. بالإضافة إلى المتعة الجمالية (أو ، على العكس من ذلك ، خيبة الأمل) ، فإنه يمنحنا أيضًا عددًا من المؤشرات المثيرة للاهتمام لجودة المنتج.

الأول ، بالطبع ، هو جودة بناء العلبة. سمك المعدن والصلابة وميزات التجميع (على سبيل المثال ، يمكن أن يكون الجسم مصنوعًا من الفولاذ الرقيق ، ولكن يتم تثبيته بسبعة أو ثمانية براغي بدلاً من الأربعة المعتادة) ، جودة لون الكتلة ...

ثانياً جودة التركيب الداخلي. يتم بالضرورة فتح جميع مصادر الطاقة التي تمر عبر مختبرنا وفحصها من الداخل وتصويرها. نحن لا نركز على التفاصيل الصغيرة ولا نسرد جميع الأجزاء الموجودة في الكتلة مع فئاتها - وهذا بالطبع سيجعل المقالات أكثر علمية ، ولكن في الممارسة العملية في معظم الحالات لا معنى لها تمامًا. ومع ذلك ، إذا تم إنشاء الكتلة وفقًا لبعض المخططات غير القياسية نسبيًا بشكل عام ، فإننا نحاول وصفها بعبارات عامة ، وكذلك شرح الأسباب التي تجعل مصممي الكتلة يختارون مثل هذا المخطط. وبالطبع ، إذا لاحظنا أي عيوب خطيرة في جودة التصنيع - على سبيل المثال ، اللحام غير الدقيق - فسنذكرها بالتأكيد.

ثالثًا ، معلمات جواز السفر للكتلة. في حالة المنتجات غير المكلفة ، دعنا نقول ، من الممكن غالبًا استخلاص بعض الاستنتاجات حول الجودة منها - على سبيل المثال ، إذا تبين أن القوة الإجمالية للوحدة المشار إليها على الملصق أكبر بشكل واضح من مجموع منتجات التيارات والفولتية المشار إليها هناك.


أيضًا ، بالطبع ، نسرد الكابلات والموصلات المتوفرة على الكتلة ونشير إلى طولها. نكتب الأخير كمجموع يكون فيه الرقم الأول مساويًا للمسافة من مصدر الطاقة إلى الموصل الأول ، والثاني هو المسافة بين الموصل الأول والثاني ، وهكذا. بالنسبة للكابل الموضح في الشكل أعلاه ، سيبدو الإدخال كما يلي: "كبل قابل للإزالة بثلاثة موصلات طاقة لمحركات الأقراص الثابتة SATA ، بطول 60 + 15 + 15 سم."

العمل بكامل طاقته

السمة الأكثر سهولة وبالتالي الأكثر شيوعًا بين المستخدمين هي القوة الكاملة لمصدر الطاقة. تشير تسمية الكتلة إلى ما يسمى بالقوة طويلة المدى ، أي القوة التي يمكن أن تعمل بها الكتلة إلى أجل غير مسمى. في بعض الأحيان يتم الإشارة إلى ذروة الطاقة في مكان قريب - كقاعدة عامة ، يمكن للوحدة العمل معها لمدة لا تزيد عن دقيقة. تشير بعض الشركات المصنعة غير الواعية جدًا إما إلى ذروة الطاقة أو على المدى الطويل ، ولكن فقط في درجة حرارة الغرفة - وفقًا لذلك ، عند العمل داخل جهاز كمبيوتر حقيقي ، حيث تكون درجة حرارة الهواء أعلى من درجة حرارة الغرفة ، فإن الطاقة المسموح بها لمصدر الطاقة هذا هي أدنى. كما موصي به دليل تصميم مزود الطاقة بجهد 12 فولت ATX، المستند الأساسي لتشغيل إمدادات طاقة الكمبيوتر ، يجب أن تعمل الوحدة بقوة الحمل المشار إليها عليها عند درجة حرارة هواء تصل إلى 50 درجة مئوية - ويذكر بعض المصنّعين درجة الحرارة هذه صراحةً لتجنب التناقضات.

ومع ذلك ، في اختباراتنا ، يتم التحقق من تشغيل الكتلة القوة الكاملةيحدث في ظروف معتدلة - في درجة حرارة الغرفة ، حوالي 22 ... 25 درجة مئوية. مع الحد الأقصى للحمل المسموح به ، تعمل الوحدة لمدة نصف ساعة على الأقل ، إذا لم تحدث أي حوادث خلال هذا الوقت ، يعتبر الفحص ناجحًا.

في الوقت الحالي ، يتيح لك التثبيت لدينا تحميل الكتل بالكامل بقوة تصل إلى 1350 واط.

خصائص الحمل المتقاطع

على الرغم من حقيقة أن مصدر طاقة الكمبيوتر هو مصدر للعديد من الفولتية المختلفة في نفس الوقت ، أهمها +12 فولت ، +5 فولت ، +3.3 فولت ، يوجد في معظم الموديلات عامل استقرار مشترك لأول جهدتين. يركز في عمله على المتوسط ​​الحسابي بين جهدين مضبوطين - مثل هذا المخطط يسمى "استقرار المجموعة".

كل من عيوب ومزايا مثل هذا التصميم واضحة: من ناحية ، خفض التكلفة ، من ناحية أخرى ، اعتماد الفولتية على بعضها البعض. دعنا نقول ، إذا قمنا بزيادة الحمل على ناقل +12 فولت ، فإن الجهد الكهربي المقابل سيحاول "سحبه" إلى المستوى السابق - ولكن نظرًا لأنه يستقر في نفس الوقت +5 فولت ، على حد سواءالجهد االكهربى. يعتبر المثبت أن الوضع تم تصحيحه عندما يكون متوسط ​​الانحراف لكلا الفولتية عن القيمة الاسمية صفرًا - ولكن في هذه الحالة ، هذا يعني أن الجهد +12 فولت سيكون أقل قليلاً من القيمة الاسمية ، و +5 فولت سيكون أعلى قليلاً ؛ إذا واصلنا رفع الأول ، فسوف يزداد الثاني على الفور ، وإذا خفضنا الثاني ، فسوف ينخفض ​​الأول أيضًا.

بالطبع ، يبذل مطورو الكتل بعض الجهد في حل هذه المشكلة - أسهل طريقة لتقييم فعاليتهم هي بمساعدة ما يسمى الرسوم البيانية لخصائص الحمل المتقاطع (CNC للاختصار).

مثال على مخطط KNH

يرسم المحور الأفقي للرسم البياني الحمل على ناقل +12 فولت للوحدة قيد الاختبار (إذا كان يحتوي على عدة خطوط بهذا الجهد ، فإن الحمل الكلي عليها) ، ويوضح المحور الرأسي الحمل الكلي على +5 فولت ونواقل +3.3 فولت ، وبناءً على ذلك ، فإن كل نقطة رسم بياني تتوافق مع بعض موازنة حمل الكتلة بين هذه الحافلات. لمزيد من الوضوح ، لا نصور فقط على الرسوم البيانية KNKH منطقة لا تتجاوز فيها أحمال إخراج الكتلة الحدود المسموح بها ، ولكنها تشير أيضًا إلى انحرافاتها عن القيمة الاسمية بألوان مختلفة - من الأخضر (الانحراف أقل من 1٪) إلى الأحمر (انحراف من 4 إلى 5٪). يعتبر الانحراف الذي يزيد عن 5٪ غير مقبول.

دعنا نقول ، في الرسم البياني أعلاه ، نرى أن الجهد +12 فولت (تم تصميمه خصيصًا له) للوحدة قيد الاختبار صامد جيدًا ، ويمتلئ جزء كبير من الرسم البياني باللون الأخضر - وفقط بقوة عدم توازن الحمل تجاه الحافلات +5 V و +3 ، 3 في يذهب إلى اللون الأحمر.

بالإضافة إلى ذلك ، على اليسار والأسفل واليمين ، يكون الرسم البياني مقيدًا بالحد الأدنى والأقصى المسموح به للحمل للكتلة - لكن الحافة العلوية غير المستوية تدين بأصلها للضغوط التي تجاوزت حد 5 بالمائة. وفقًا للمعيار ، لم يعد من الممكن استخدام مصدر الطاقة للغرض المقصود منه في منطقة التحميل هذه.

منطقة الأحمال النموذجية على مخطط KNK

بالطبع ، في أي منطقة من الرسم البياني ينحرف الجهد بشكل أكبر عن القيمة الاسمية له أهمية كبيرة أيضًا. في الصورة أعلاه ، تمتلئ المنطقة المظلمة باستهلاك الطاقة ، وهو نموذجي لـ أجهزة الكمبيوتر الحديثة- يتم الآن تشغيل أقوى مكوناتها (بطاقات الفيديو والمعالجات ...) بواسطة ناقل +12 فولت ، وبالتالي يمكن أن يكون الحمل عليها كبيرًا جدًا. لكن في الحافلات +5 V و +3.3 V ، في الواقع ، فقط محركات الأقراص الصلبةنعم ، مكونات اللوحة الأم ، لذلك نادرًا ما يتجاوز استهلاكها عدة عشرات من الواطات ، حتى في أجهزة الكمبيوتر القوية جدًا بالمعايير الحديثة.

إذا قارنا الرسوم البيانية للكتلتين أعلاه ، يمكننا أن نرى بوضوح أن أولهما يتحول إلى اللون الأحمر في منطقة غير مهمة لأجهزة الكمبيوتر الحديثة ، ولكن الثاني ، للأسف ، هو العكس. لذلك ، على الرغم من أن كلا الكتلتين أظهرت نتائج متشابهة بشكل عام على نطاق الحمل بأكمله ، إلا أنه من الناحية العملية ستكون الأولى هي الأفضل.

نظرًا لأننا نتحكم أثناء الاختبار في جميع حافلات تزويد الطاقة الرئيسية الثلاثة - +12 V و +5 V و +3.3 V - ثم يتم تقديم CNC في المقالات كصورة متحركة ثلاثية الإطارات ، يتوافق كل إطار منها مع انحراف الجهد على أحد الإطارات المذكورة.

في الآونة الأخيرة ، أصبحت مصادر الطاقة مع استقرار جهد الخرج المستقل أكثر انتشارًا ، حيث يتم استكمال الدائرة الكلاسيكية بمثبتات إضافية وفقًا لما يسمى بالدائرة الأساسية القابلة للتشبع. توضح هذه الكتل ارتباطًا أقل بكثير بين الفولتية الناتجة - كقاعدة عامة ، تكثر الرسوم البيانية CNC لها باللون الأخضر.

سرعة المروحة وارتفاع درجة الحرارة

يمكن رؤية كفاءة نظام تبريد الوحدة من منظورين - من وجهة نظر الضوضاء ومن وجهة نظر التدفئة. من الواضح أن تحقيق أداء جيد في كلتا النقطتين يمثل مشكلة كبيرة: يمكن الحصول على تبريد جيد عن طريق تثبيت مروحة أكثر قوة ، ولكن بعد ذلك سنفقد الضوضاء - والعكس صحيح.

لتقييم كفاءة التبريد للكتلة ، نقوم تدريجياً بتغيير حملها من 50 وات إلى الحد الأقصى المسموح به ، في كل مرحلة نعطي الكتلة 20 ... 30 دقيقة للتسخين - خلال هذا الوقت تصل درجة حرارتها إلى مستوى ثابت. بعد الإحماء ، يقيس مقياس سرعة الدوران البصري Velleman DTO2234 سرعة مروحة الوحدة ، ويقيس مقياس الحرارة الرقمي ذو القناتين Fluke 54 II فرق درجة الحرارة بين الهواء البارد الداخل إلى الوحدة والهواء الساخن الخارج منه.
بالطبع ، من الناحية المثالية ، يجب أن يكون كلا الرقمين في حده الأدنى. إذا كانت كل من درجة الحرارة وسرعة المروحة عالية ، فهذا يخبرنا عن نظام تبريد خاطئ.

بالطبع كل شيء الكتل الحديثةلديك تحكم في سرعة المروحة - ومع ذلك ، من الناحية العملية ، يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا مثل السرعة الأولية (أي السرعة عند أدنى حمل ؛ إنها مهمة جدًا ، لأنها تحدد ضوضاء الوحدة في الأوقات التي لا يتم فيها تحميل الكمبيوتر بأي شيء - مما يعني أن مراوح بطاقة الفيديو والمعالج تدور بأدنى سرعة) ، وكذلك رسم بياني لاعتماد السرعة على الحمل. قل ، في إمدادات الطاقة من القاع فئة السعرللتحكم في سرعة المروحة ، غالبًا ما يتم استخدام الثرمستور الفردي بدون أي دوائر إضافية - بينما يمكن أن تتغير السرعة بنسبة 10 ... 15٪ فقط ، وهو ما يصعب استدعاء تعديل.

يسرد العديد من مصنعي إمدادات الطاقة إما مستوى الضوضاء بالديسيبل أو سرعة المروحة في عدد الدورات في الدقيقة. غالبًا ما يكون كلاهما مصحوبًا بحيلة تسويقية ذكية - يتم قياس الضوضاء والسرعة عند درجة حرارة 18 درجة مئوية. عادة ما يكون الرقم الناتج جميلًا جدًا (على سبيل المثال ، مستوى الضوضاء هو 16 ديسيبل) ، ولكن لا معنى له - في جهاز كمبيوتر حقيقي ، ستكون درجة حرارة الهواء أعلى بـ 10 ... 15 درجة مئوية. كانت الحيلة الأخرى التي صادفناها هي تحديد كتلة بها نوعين مختلفين من المشجعين خصائص واحدة فقط أبطأ.

تموج الجهد الناتج

يعتمد مبدأ تشغيل مصدر طاقة التبديل - وجميع وحدات الكمبيوتر على التبديل - على تشغيل محول طاقة متدرج بتردد أعلى بكثير من التردد التيار المتناوبفي شبكة الإمداد ، مما يسمح مرات عديدة بتقليل أبعاد هذا المحول.

يتم تصحيح الجهد الكهربائي المتردد (بتردد 50 أو 60 هرتز ، حسب الدولة) وتنعيمه عند إدخال الوحدة ، وبعد ذلك يتم تغذيته بمفتاح ترانزستور يقوم بالتحويل ضغط مستمرالعودة إلى التيار المتردد ، ولكن بتردد أعلى بثلاث مرات - من 60 إلى 120 كيلو هرتز ، اعتمادًا على طراز مصدر الطاقة. يتم توفير هذا الجهد لمحول عالي التردد ، مما يقلله إلى القيم التي نحتاجها (12 فولت ، 5 فولت ...) ، وبعد ذلك يتم تصحيحه وتنعيمه مرة أخرى. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون جهد الخرج للوحدة ثابتًا تمامًا - ولكن في الواقع ، بالطبع ، من المستحيل تخفيف التيار المتردد عالي التردد تمامًا. اساسي يتطلب أن لا يتجاوز المدى (المسافة من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى) للتموج المتبقي لجهد الإخراج لمصادر الطاقة عند الحمل الأقصى 50 مللي فولت للحافلات +5 فولت و +3.3 فولت و 120 مللي فولت للحافلة +12 فولت .

أثناء اختبار الوحدة ، نأخذ أشكال الموجات لجهد الخرج الرئيسي بأقصى حمل باستخدام جهاز Velleman PCSU1000 ثنائي القناة ، ونقدمها في شكل رسم بياني عام:

يتوافق الخط العلوي الموجود عليه مع ناقل +5 فولت ، والخط الأوسط - +12 فولت ، والسفلي - +3.3 فولت. في الصورة أعلاه ، للراحة ، تم تحديد قيم التموج القصوى المسموح بها بوضوح على اليمين : كما ترون ، في مصدر الطاقة هذا ، فإن ناقل +12 V يناسبهم بسهولة ، والحافلة +5 V صعبة ، والحافلة +3.3 V غير مناسبة على الإطلاق. تخبرنا القمم الضيقة العالية على شكل موجة الجهد الأخير أن الوحدة لا يمكنها التعامل مع ترشيح الضوضاء عالية التردد - كقاعدة عامة ، هذا نتيجة لاستخدام المكثفات الإلكتروليتية الجيدة بما فيه الكفاية ، والتي تنخفض فعاليتها بشكل حاد مع الزيادة تكرر.

في الممارسة العملية ، يمكن أن يؤثر إخراج نطاق تموج مصدر الطاقة الذي يتجاوز الحدود المسموح بها سلبًا على استقرار الكمبيوتر ، فضلاً عن التداخل مع بطاقات الصوتومعدات مماثلة.

نجاعة

إذا نظرنا أعلاه فقط في معلمات الإخراج الخاصة بمصدر الطاقة ، فعند قياس الكفاءة ، يتم أخذ معلمات الإدخال في الاعتبار بالفعل - ما هي النسبة المئوية للطاقة المستلمة من التيار الكهربائي ، تتحول الوحدة إلى الطاقة التي تمنحها للحمل. الفرق ، بالطبع ، يذهب إلى التسخين غير المجدي للكتلة نفسها.

يفرض الإصدار الحالي من معيار ATX12V 2.2 حدًا أدنى على كفاءة الكتلة: بحد أدنى 72٪ عند الحمل المقنن ، و 70٪ كحد أقصى ، و 65٪ عند الحمل الخفيف. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أرقام موصى بها وفقًا للمعيار (كفاءة 80٪ عند الحمل المقنن) ، بالإضافة إلى برنامج اعتماد طوعي "80 + Plus" ، والذي وفقًا لمصدر الطاقة يجب أن يكون له كفاءة لا تقل عن 80٪ عند أي حمل من 20٪ إلى الحد الأقصى المسموح به. تم تضمين نفس المتطلبات في "80 + Plus" في برنامج جديدشهادة Energy Star الإصدار 4.0.

من الناحية العملية ، تعتمد كفاءة مصدر الطاقة على جهد التيار الكهربائي: فكلما زاد ، كانت الكفاءة أفضل ؛ يبلغ الفرق في الكفاءة بين شبكات 110 فولت و 220 فولت حوالي 2٪. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون الاختلاف في الكفاءة بين مثيلات مختلفة من الكتل من نفس النموذج بسبب انتشار معلمات المكون 1 ... 2٪.

في سياق اختباراتنا ، نقوم بتغيير الحمل على الوحدة من 50 واط إلى أقصى حد ممكن في خطوات صغيرة ، وفي كل خطوة ، بعد إحماء طفيف ، نقيس الطاقة التي تستهلكها الوحدة من الشبكة - نسبة قوة التحميل إلى الطاقة المستهلكة من الشبكة ، ويعطينا الكفاءة. والنتيجة هي رسم بياني لاعتماد الكفاءة على الحمل على الكتلة.

كقاعدة عامة ، لتبديل مصادر الطاقة ، تزداد الكفاءة بسرعة مع زيادة الحمل ، وتصل إلى الحد الأقصى ثم تنخفض ببطء. يعطي هذا اللاخطي نتيجة مثيرة للاهتمام: من وجهة نظر الكفاءة ، كقاعدة عامة ، يكون من المربح قليلاً شراء وحدة تكون قوة لوحة الاسم فيها كافية لقدرة التحميل. إذا كنت تأخذ كتلة باحتياطي طاقة كبير ، فسوف يقع حمل صغير عليها في منطقة الرسم البياني حيث لم تصل الكفاءة إلى الحد الأقصى بعد (على سبيل المثال ، حمولة 200 واط على 730- كتلة واط المبينة أعلاه).

عامل القوى

كما تعلم ، في شبكة التيار المتردد ، يمكن اعتبار نوعين من الطاقة: النشطة والمتفاعلة. تحدث القدرة التفاعلية في حالتين - إما إذا كان تيار الحمل خارج الطور مع جهد التيار الكهربائي (أي ، يكون الحمل حثيًا أو سعويًا بطبيعته) ، أو إذا كان الحمل غير خطي. يعد مصدر طاقة الكمبيوتر حالة ثانية واضحة - إذا لم تتخذ أي تدابير إضافية ، فإنه يسحب التيار من التيار الكهربائي بنبضات عالية قصيرة ، بالتزامن مع أقصى جهد للتيار الكهربائي.

في الواقع ، تكمن المشكلة في أنه إذا تم تحويل الطاقة النشطة بالكامل في الكتلة إلى عمل (وفي هذه الحالة نعني كل من الطاقة التي تمنحها الكتلة للحمل والتدفئة الخاصة بها) ، فعندئذٍ لا يتم استهلاك الطاقة التفاعلية في الواقع على الإطلاق - يتم إرجاعه بالكامل إلى الشبكة. إذا جاز التعبير ، ما عليك سوى السير ذهابًا وإيابًا بين محطة الطاقة والمجمع. لكن في نفس الوقت ، فإنه يسخن الأسلاك التي تربطها ليس أسوأ من القوة النشطة ... لذلك ، يحاولون التخلص من الطاقة التفاعلية قدر الإمكان.

الدائرة المعروفة باسم "PFC النشط" هي الأكثر أداة فعالةقمع الطاقة التفاعلية. في جوهره ، هذا محول نبض ، تم تصميمه بحيث يتناسب استهلاكه الحالي الفوري بشكل مباشر مع الجهد اللحظي في الشبكة - بمعنى آخر ، إنه مصنوع خصيصًا بشكل خطي ، وبالتالي يستهلك الطاقة النشطة فقط. من خرج A-PFC ، يتم توفير الجهد بالفعل لمحول التحويل الخاص بمصدر الطاقة ، وهو الذي يستخدم لإنشاء حمل تفاعلي مع عدم خطيته - ولكن نظرًا لأنه أصبح بالفعل جهدًا ثابتًا ، فإن خطية لم يعد المحول الثاني يلعب دورًا ؛ تم فصلها بشكل موثوق عن شبكة الإمداد ولم يعد بإمكانها التأثير عليها.

لتقييم القيمة النسبية للقوة التفاعلية ، يتم استخدام مفهوم مثل عامل القدرة - هذه هي نسبة القوة النشطة إلى مجموع القوة النشطة والمتفاعلة (يُطلق على هذا المجموع أيضًا غالبًا القوة الظاهرة). في مصدر الطاقة التقليدي ، يكون حوالي 0.65 ، وفي مزود الطاقة مع A-PFC يكون حوالي 0.97 ... 0.99 ، أي أن استخدام A-PFC يقلل من الطاقة التفاعلية إلى الصفر تقريبًا.

غالبًا ما يخلط المستخدمون وحتى المراجعون بين عامل الطاقة والكفاءة - على الرغم من حقيقة أن كلاهما يصف كفاءة مصدر الطاقة ، فإن هذا خطأ فادح للغاية. الفرق هو أن عامل الطاقة يصف كفاءة مصدر الطاقة باستخدام شبكة التيار المتردد - ما هي النسبة المئوية للطاقة التي تمر عبرها التي تستخدمها الوحدة في عملها ، والكفاءة هي بالفعل كفاءة تحويل الطاقة المستهلكة من الشبكة إلى القوة المسلمة للحمل. لا ترتبط ببعضها البعض على الإطلاق ، لأنه ، كما هو مكتوب أعلاه ، لا يتم تحويل القوة التفاعلية ، التي تحدد قيمة عامل القدرة ، ببساطة إلى أي شيء في الوحدة ، ولا يمكن أن يكون مفهوم "كفاءة التحويل" المرتبطة به ، وبالتالي ، فإنه لا يؤثر على الكفاءة.

بشكل عام ، يعد A-PFC مفيدًا ليس للمستخدم ، ولكن لشركات الطاقة ، لأنه يقلل من الحمل على نظام الطاقة الذي تم إنشاؤه بواسطة مصدر طاقة الكمبيوتر بأكثر من الثلث - وعندما يكون الكمبيوتر على كل سطح مكتب ، فإن هذا يترجم إلى أرقام ملحوظة للغاية. في الوقت نفسه ، بالنسبة للمستخدم العادي في المنزل ، لا يوجد فرق عمليًا بين وجود A-PFC في مصدر الطاقة الخاص به أم لا ، حتى من حيث دفع تكاليف الكهرباء - على الأقل في الوقت الحالي ، تأخذ عدادات الكهرباء المنزلية في الاعتبار فقط الطاقة النشطة. ومع ذلك ، فإن ادعاءات الشركات المصنعة حول كيفية مساعدة A-PFC لجهاز الكمبيوتر الخاص بك ليست أكثر من ضوضاء تسويقية عادية.

تتمثل إحدى المزايا الجانبية لـ A-PFC في أنه يمكن تصميمه بسهولة للعمل على نطاق الجهد الكامل من 90 إلى 260 فولت ، مما يجعل كتلة عالميةمزود الطاقة ، يعمل في أي شبكة بدون تبديل الجهد اليدوي. علاوة على ذلك ، إذا كانت الوحدات المزودة بمفاتيح الجهد الكهربائي تعمل في نطاقين - 90 ... كل هذه التوترات. نتيجة لذلك ، إذا اضطررت لسبب ما إلى العمل في ظروف مصدر طاقة غير مستقر ، وغالبًا ما تنخفض إلى أقل من 180 فولت ، فستسمح لك وحدة A-PFC إما بالاستغناء عن UPS تمامًا أو زيادة عمر البطارية بشكل كبير.

ومع ذلك ، فإن A-PFC في حد ذاته لا يضمن حتى الآن التشغيل في النطاق الكامل للجهود - يمكن تصميمه فقط لنطاق 180 ... يقلل من تكلفته بشكل طفيف.

بالإضافة إلى PFCs النشطة ، توجد أيضًا العناصر السلبية في كتل. إنها أبسط طريقة لتصحيح عامل الطاقة - فهي مجرد محث كبير متصل في سلسلة مع مزود الطاقة. بسبب الحث ، فإنه ينعم قليلاً النبضات الحالية التي تستهلكها الوحدة ، وبالتالي تقليل درجة اللاخطية. تأثير P-PFC صغير جدًا - يزيد عامل الطاقة من 0.65 إلى 0.7 ... 0.75 ، ولكن إذا كان تركيب A-PFC يتطلب تغييرًا خطيرًا في دوائر الجهد العالي للوحدة ، فيمكن لـ P-PFC تضاف دون أدنى صعوبة إلى أي مصدر طاقة موجود.

في اختباراتنا ، نحدد عامل القدرة للوحدة بنفس طريقة الكفاءة - زيادة قوة الحمل تدريجياً من 50 واط إلى الحد الأقصى المسموح به. يتم تقديم البيانات التي تم الحصول عليها على نفس الرسم البياني مثل الكفاءة.

الاقتران مع UPS

لسوء الحظ ، فإن A-PFC الموصوف أعلاه ليس له مزايا فحسب ، بل له أيضًا عيبًا واحدًا - لا يمكن لبعض تطبيقاته أن تعمل بشكل طبيعي مع مصادر الطاقة غير المنقطعة. في الوقت الحالي ، يتحول UPS إلى البطاريات ، وتزيد مركبات A-PFCs من استهلاكها بشكل مفاجئ ، ونتيجة لذلك يتم تشغيل الحماية من الحمل الزائد في UPS ويتم إيقاف تشغيلها ببساطة.

لتقييم مدى كفاية تنفيذ A-PFC في كل وحدة محددة ، نقوم بتوصيله بـ APC SmartUPS SC 620VA UPS ونتحقق من تشغيلها في وضعين - أولاً مع الطاقة الرئيسية ، ثم عند التبديل إلى البطاريات. في كلتا الحالتين ، يتم زيادة سعة تحميل الوحدة تدريجياً حتى يتم تشغيل مؤشر الحمل الزائد على UPS.

إذا كان مصدر الطاقة هذا متوافقًا مع UPS ، فإن طاقة الحمل المسموح بها لكل وحدة عند تشغيلها من التيار الكهربائي تكون عادةً 340 ... 380 واط ، وعند التبديل إلى البطاريات ، تكون أقل قليلاً ، حوالي 320 ... 340 واط. في الوقت نفسه ، إذا كانت الطاقة أعلى في وقت التبديل إلى البطاريات ، يقوم UPS بتشغيل مؤشر التحميل الزائد ، ولكن لا يتم إيقاف تشغيله.

إذا كانت الوحدة تعاني من المشكلة المذكورة أعلاه ، فإن الطاقة القصوى التي توافق UPS على العمل معها على البطاريات تنخفض بشكل ملحوظ إلى أقل من 300 واط ، وعندما يتم تجاوزها ، يتم إيقاف تشغيل UPS تمامًا إما في لحظة التبديل إلى البطاريات ، أو بعد خمس إلى عشر ثوانٍ. إذا كنت تخطط للحصول على UPS ، فمن الأفضل عدم شراء هذه الوحدة.

لحسن الحظ ، يوجد مؤخرًا عدد أقل من الوحدات غير المتوافقة مع UPS. على سبيل المثال ، إذا واجهت كتل سلسلة PLN / PFN التابعة لشركة FSP Group مثل هذه المشكلات ، فقد تم تصحيحها بالكامل في سلسلة GLN / HLN التالية.

إذا كنت تمتلك بالفعل وحدة غير قادرة على العمل بشكل طبيعي مع UPS ، فهناك طريقتان للخروج (بالإضافة إلى إنهاء الوحدة نفسها ، الأمر الذي يتطلب معرفة جيدة بالإلكترونيات) - تغيير الوحدة أو UPS. الأول ، كقاعدة عامة ، أرخص ، حيث ستحتاج إلى شراء UPS بهامش كبير جدًا من الطاقة على الأقل ، أو حتى نوع عبر الإنترنت ، والذي ، بعبارة ملطفة ، ليس رخيصًا وغير مبرر في أي الطريق في المنزل.

ضوضاء التسويق

بعيدا تحديد، والتي يمكن ويجب فحصها أثناء الاختبارات ، غالبًا ما يرغب المصنعون في تزويد إمدادات الطاقة بكتلة نقوش جميلةحول التقنيات المستخدمة فيها. في الوقت نفسه ، يكون معناها أحيانًا مشوهًا ، وأحيانًا تافه ، وأحيانًا تشير هذه التقنيات عمومًا فقط إلى ميزات الدوائر الداخلية للكتلة ولا تؤثر على معلماتها "الخارجية" ، ولكنها تستخدم لأسباب تتعلق بالتصنيع أو التكلفة. بعبارة أخرى ، غالبًا ما تكون الملصقات الجميلة هي الضوضاء التسويقية المعتادة ، و- بيضاء ، لا تحتوي على أي معلومات قيمة. معظم هذه العبارات ليست منطقية للاختبار بشكل تجريبي ، ولكن سنحاول أدناه سرد العبارات الرئيسية والأكثر شيوعًا حتى يتمكن القراء من فهم ما يتعاملون معه بشكل أوضح. إذا كنت تعتقد أننا فقدنا أيًا من النقاط المميزة - لا تتردد في إخبارنا بذلك ، فسنكمل المقالة بالتأكيد.

دارات إخراج مزدوجة + 12 فولت

في الأزمنة القديمة والقديمة ، كانت إمدادات الطاقة تحتوي على ناقل واحد لكل جهد ناتج - +5 فولت ، +12 فولت ، +3.3 فولت وزوج من الفولتية السالبة ، ولم تتجاوز الطاقة القصوى لكل ناقل 150 .. .200 واط ، وفقط في بعض كتل الخوادم القوية بشكل خاص ، يمكن أن يصل الحمل على ناقل بخمسة فولت إلى 50 أمبير ، أي 250 واط. ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، تغير الوضع - نما إجمالي الطاقة التي تستهلكها أجهزة الكمبيوتر ، وتحول توزيعها بين الحافلات نحو +12 فولت.

في معيار ATX12V 1.3 ، وصل تيار ناقل + 12V الموصى به إلى 18A ... وهنا بدأت المشاكل. لا ، ليس مع زيادة التيار ، لم تكن هناك مشاكل خاصة مع هذا ، ولكن مع السلامة. الحقيقة هي أنه وفقًا لمعيار EN-60950 ، يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى للطاقة على الموصلات التي يمكن للمستخدم الوصول إليها بحرية 240 فولت أمبير - يُعتقد أن القوى العالية في حالة حدوث ماس كهربائي أو تعطل المعدات يمكن أن تؤدي بالفعل على الأرجح إلى عواقب مختلفة غير سارة ، على سبيل المثال ، لاطلاق النار. في ناقل 12 فولت ، يتم تحقيق هذه الطاقة بتيار 20 أمبير ، بينما من الواضح أن موصلات الإخراج الخاصة بمصدر الطاقة يمكن للمستخدم الوصول إليها بحرية.

نتيجة لذلك ، عندما كان من الضروري زيادة تيار الحمل المسموح به بمقدار +12 فولت ، فإن مطوري معيار ATX12V (أي ، بواسطة Intel) تقرر تقسيم هذه الحافلة إلى عدة ، بتيار 18 أ لكل منها (تم وضع فرق 2 أ كهامش صغير). لأسباب أمنية فقط ، لا يوجد أي سبب آخر لهذا القرار. التضمين الفوري لهذا هو أن مزود الطاقة لا يحتاج حقًا إلى أكثر من سكة واحدة + 12 فولت على الإطلاق - إنه يحتاج فقط إلى الحماية عند محاولة تحميل أي من موصلات 12 فولت بأكثر من 18 أمبير. وهذا كل شيء. أسهل طريقة لتنفيذ ذلك هي تثبيت عدة تحويلات داخل مصدر الطاقة ، كل منها متصل بمجموعة الموصلات الخاصة به. إذا تجاوز التيار خلال إحدى المحولات 18 أ ، يتم تشغيل الحماية. نتيجة لذلك ، من ناحية ، لا يمكن أن تتجاوز الطاقة على أي من الموصلات بشكل فردي 18 A * 12 V = 216 VA ، من ناحية أخرى ، يمكن أن تكون الطاقة الإجمالية المأخوذة من موصلات مختلفة أكثر من هذا الرقم. والذئاب ممتلئة والخراف آمنة.

لذلك - في الواقع - لم يتم العثور عمليًا على إمدادات الطاقة ذات قضبان أو ثلاثة أو أربعة +12 فولت في الطبيعة. فقط لأنه ليس ضروريًا - لماذا السياج داخل الكتلة ، حيث يكون مزدحمًا جدًا بالفعل ، مجموعة من التفاصيل الإضافية ، عندما يمكنك الحصول على بضع تحويلات ودائرة كهربائية بسيطة تتحكم في الجهد الكهربائي عليها (ومنذ ذلك الحين نحن نعرف مقاومة التحويلات ، ثم من الجهد على الفور وبشكل لا لبس فيه يتبع قيمة التيار المتدفق عبر التحويلة)؟

ومع ذلك ، لم تتمكن أقسام التسويق لمصنعي إمدادات الطاقة من المرور بهذه الهدية - والآن أصبحت صناديق الإمداد بالطاقة تتباهى بالفعل بأقوال حول كيف يساعد خطان +12 فولت في زيادة الطاقة والاستقرار. وإذا كان هناك ثلاثة أسطر ...

لكن حسنًا ، إذا كانت هذه هي نهاية الأمر. أحدث صيحات الموضة هو إمدادات الطاقة ، حيث يوجد ، كما كان ، فصل بين الخطوط ، ولكن ، كما كان ، ليس كذلك. مثله؟ الأمر بسيط للغاية: بمجرد أن يصل التيار الموجود على أحد الخطوط إلى 18 أ ، تتوقف حماية الحمل الزائد ... نتيجة لذلك ، من ناحية ، لا يختفي النقش المقدس "Triple 12V Rails لقوة واستقرار غير مسبوقين" من الصندوق ، ولكن من ناحية أخرى ، يمكنك إضافة بعض الهراء إلى جانبه بنفس الخط الذي ، إذا ضروري ، تتحد جميع الخطوط الثلاثة في واحد. هراء - لأنهم ، كما قيل أعلاه ، لم ينفصلا أبدًا. الوصول إلى العمق الكامل تكنولوجيا جديدة"من وجهة نظر فنية ، هذا مستحيل تمامًا: في الواقع ، يحاولون تقديم غياب إحدى التقنيات إلينا على أنه وجود تقنية أخرى.

من بين الحالات المعروفة لدينا حتى الآن ، لاحظت شركات Topower و Seasonic ، وكذلك العلامات التجارية التي تبيع كتلها تحت علامتها التجارية الخاصة ، نفسها في مجال تعزيز "الحماية الذاتية" للجماهير.

حماية ماس كهربائى (SCP)

كتلة حماية الإخراج ماس كهربائى. إنه إلزامي وفقًا للوثيقة دليل تصميم مزود الطاقة ATX12V- مما يعني أنه موجود في جميع الكتل التي تدعي أنها تتوافق مع المعيار. حتى تلك التي ليس لديها "SCP" مكتوبة على الصندوق.

حماية الزائد (الزائد) (OPP)

منع الحماية من الحمل الزائد عن طريق الطاقة الإجمالية لجميع المخرجات. إلزامي.

حماية التيار الزائد (OCP)

حماية ضد الحمل الزائد (ولكن ليس بعد ماس كهربائي) لأي من مخرجات الكتلة بشكل منفصل. موجود في العديد من الكتل ، ولكن ليس كلها - وليس لجميع المخارج. انها ليست إلزامية.

حماية من درجة الحرارة الزائدة (OTP)

منع الحماية من الحرارة الزائدة. لا يحدث كثيرًا وليس إلزاميًا.

حماية الجهد الزائد (OVP)

الحماية من الفولت الزائد. إنه إلزامي ، ولكنه في الواقع مصمم في حالة حدوث عطل خطير في الوحدة - تعمل الحماية فقط عندما يتجاوز أي من الفولتية الناتجة القيمة الاسمية بنسبة 20 ... 25٪. بمعنى آخر ، إذا كانت وحدتك تنتج 13 فولت بدلاً من 12 فولت ، فمن المستحسن استبدالها في أسرع وقت ممكن ، ولكن حمايتها ليست مطلوبة للعمل ، لأنها مصممة لمواقف أكثر خطورة تهدد بفشل فوري للمعدات متصل بالوحدة.

حماية الجهد المنخفض (UVP)

حماية ضد التقليل من الجهد الناتج. بطبيعة الحال ، لا يؤدي الجهد المنخفض جدًا ، على عكس الجهد العالي جدًا ، إلى عواقب وخيمة على جهاز الكمبيوتر ، ولكنه قد يتسبب في حدوث فشل ، على سبيل المثال ، في التشغيل. قرص صلب. مرة أخرى ، يتم تشغيل الحماية عندما ينخفض ​​الجهد بنسبة 20 ... 25٪.

كم نايلون

أنابيب نايلون مضفرة ناعمة ، يتم فيها إزالة أسلاك الإخراج لمصدر الطاقة - تجعل من الأسهل قليلاً وضع الأسلاك داخل وحدة النظام ، مما يمنعها من التشابك.

لسوء الحظ ، انتقل العديد من الشركات المصنعة من الفكرة الجيدة بالتأكيد المتمثلة في استخدام أنابيب النايلون إلى أنابيب بلاستيكية سميكة ، غالبًا ما يتم استكمالها بالدرع وطبقة من الطلاء المتوهجة في الأشعة فوق البنفسجية. يعد الطلاء المضيء ، بالطبع ، مسألة ذوق ، لكن حماية أسلاك إمداد الطاقة ليست ضرورية أكثر من مظلة للأسماك. من ناحية أخرى ، تجعل الأنابيب السميكة الكابلات مرنة وصلبة ، الأمر الذي لا يمنع فقط من وضعها في العلبة ، ولكنه يشكل خطرًا على موصلات الطاقة ، والتي تمثل قوة كبيرة للكابلات التي تقاوم الانحناء.

غالبًا ما يتم تقديم هذا من أجل تحسين تبريد وحدة النظام - لكن ، أؤكد لكم ، أن تعبئة أسلاك إمداد الطاقة في أنابيب لها تأثير ضعيف للغاية على تدفق الهواء داخل العلبة.

دعم ثنائي النواة لوحدة المعالجة المركزية

في الحقيقة ، ليس أكثر من تسمية جميلة. لا تتطلب المعالجات ثنائية النواة أي دعم خاص من مزود الطاقة.

دعم SLI و CrossFire

تسمية لطيفة أخرى تعني وجود موصلات طاقة كافية لبطاقات الفيديو والقدرة على توصيل الطاقة التي تعتبر كافية لتشغيل نظام SLI. لا شيء آخر.

في بعض الأحيان ، تتلقى الشركة المصنعة للكتلة نوعًا من الشهادة المناسبة من الشركة المصنعة لبطاقة الفيديو ، ولكن حتى هذا لا يعني أي شيء آخر غير التواجد المذكور أعلاه للموصلات والطاقة العالية - بينما غالبًا ما يتجاوز الأخير بشكل كبير احتياجات SLI أو نظام CrossFire النموذجي. بعد كل شيء ، تحتاج الشركة المصنعة إلى تبرير المشترين بطريقة ما للحاجة إلى شراء وحدة طاقة عالية بجنون ، فلماذا لا تفعل ذلك عن طريق لصق ملصق "معتمد من SLI" عليها فقط؟ ..

مكونات الطبقة الصناعية

ومرة أخرى تسمية جميلة! كقاعدة عامة ، تعني مكونات الدرجة الصناعية الأجزاء التي تعمل في نطاق درجة حرارة واسع - ولكن ، حقًا ، لماذا وضع دائرة كهربائية دقيقة في مصدر الطاقة يمكن أن تعمل في درجات حرارة من -45 درجة مئوية ، إذا كانت هذه الكتلة لا تزال غير موجودة في البرد؟..

في بعض الأحيان ، تُفهم المكونات الصناعية على أنها مكثفات مصممة للعمل في درجات حرارة تصل إلى 105 درجة مئوية ، ولكن هنا ، بشكل عام ، كل شيء عادي أيضًا: المكثفات في دوائر خرج مصدر الطاقة ، والتي تسخن من تلقاء نفسها ، وحتى تقع بعد ذلك إلى الاختناقات الساخنة ، يتم تصميمها دائمًا عند درجة حرارة 105 درجة مئوية كحد أقصى. خلاف ذلك ، فإن حياتهم قصيرة جدًا (بالطبع ، درجة الحرارة في مصدر الطاقة أقل بكثير من 105 درجة مئوية ، لكن المشكلة تكمن في ذلك أيتؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى تقليل عمر المكثفات - ولكن كلما زادت درجة حرارة التشغيل القصوى المسموح بها للمكثف ، قل تأثير التسخين على عمرها).

تعمل مكثفات الجهد العالي للإدخال في درجة حرارة محيطة تقريبًا ، لذا فإن استخدام مكثفات 85 درجة أرخص قليلاً لا يؤثر على عمر مصدر الطاقة بأي شكل من الأشكال.

تصميم متقدم للتحويل إلى الأمام المزدوج

إن إغراء المشتري بكلمات جميلة ، ولكن غير مفهومة تمامًا ، هو هواية مفضلة لأقسام التسويق.

في هذه الحالة ، نتحدث عن طوبولوجيا مصدر الطاقة ، أي المبدأ العامبناء مخططه. يوجد عدد كبير نسبيًا من الهياكل المختلفة - لذلك ، بالإضافة إلى المحول الأمامي أحادي الدورة ثنائي الترانزستور الفعلي (محول أمامي مزدوج) ، في وحدات الكمبيوتر ، يمكنك أيضًا العثور على محولات أمامية أحادية الدورة أحادية الترانزستور (محول أمامي) ، بالإضافة إلى محولات الدفع والسحب نصف الجسر (محول نصف الجسر). كل هذه المصطلحات تهم المتخصصين في الإلكترونيات فقط ، ولكن بالنسبة للمستخدم العادي ، فهي لا تعني شيئًا في الأساس.

يتم تحديد اختيار طوبولوجيا مصدر طاقة معين من خلال العديد من الأسباب - نطاق وسعر الترانزستورات ذات الخصائص الضرورية (وهي تختلف اختلافًا خطيرًا اعتمادًا على الهيكل) والمحولات ودوائر التحكم الدقيقة ... دعنا نقول نسخة أمامية أحادية الترانزستور بسيط ورخيص ، ولكنه يتطلب استخدام ترانزستور عالي الجهد وثنائيات عالية الجهد عند خرج الكتلة ، لذلك يتم استخدامه فقط في الكتل منخفضة الطاقة الرخيصة (تكلفة الثنائيات عالية الجهد والطاقة العالية الترانزستورات عالية جدًا). تعد نسخة الدفع والسحب نصف الجسر أكثر تعقيدًا بعض الشيء ، لكن الجهد عبر الترانزستورات الموجودة فيه هو نصف ذلك ... بشكل عام ، هذه مسألة توفر وتكلفة بشكل أساسي المكونات الضرورية. على سبيل المثال ، من الآمن التنبؤ بأنه سيتم استخدام المقومات المتزامنة عاجلاً أم آجلاً في الدوائر الثانوية لمصادر طاقة الكمبيوتر - لا يوجد شيء جديد بشكل خاص في هذه التقنية ، فقد عُرفت منذ فترة طويلة ، وهي مكلفة للغاية بالنسبة لها. الآن والفوائد التي يوفرها لا تغطي التكاليف.

تصميم محول مزدوج

استخدام محولي طاقة موجودين في مصادر الطاقة عالية الطاقة (عادة من كيلو وات) - كما في الفقرة السابقة ، بحتة حل هندسي، والذي في حد ذاته ، بشكل عام ، لا يؤثر على خصائص الكتلة بأي طريقة ملحوظة - إنه في بعض الحالات يكون أكثر ملاءمة لتوزيع القوة الكبيرة للكتل الحديثة على محولين. على سبيل المثال ، إذا تعذر ضغط محول طاقة كامل في أبعاد ارتفاع الوحدة. ومع ذلك ، تقدم بعض الشركات المصنعة طوبولوجيا المحولين على أنها تسمح بقدر أكبر من الاستقرار والموثوقية وما إلى ذلك ، وهذا ليس صحيحًا تمامًا.

RoHS (تقليل المواد الخطرة)

توجيه جديد للاتحاد الأوروبي يقيد استخدام بعض المواد الخطرة في المعدات الإلكترونية اعتبارًا من 1 يوليو 2006. يُحظر استخدام الرصاص والزئبق والكادميوم والكروم سداسي التكافؤ ومركبي البروميد - بالنسبة لإمدادات الطاقة ، فهذا يعني ، أولاً وقبل كل شيء ، الانتقال إلى الجنود الخاليين من الرصاص. من ناحية ، بالطبع ، نحن جميعًا مع البيئة وضد المعادن الثقيلة - ولكن ، من ناحية أخرى ، قد يكون للانتقال الحاد إلى استخدام المواد الجديدة عواقب غير سارة للغاية في المستقبل. لذلك ، يدرك الكثير من الناس جيدًا قصة محركات الأقراص الصلبة Fujitsu MPG ، والتي حدث فيها الفشل الهائل لوحدات تحكم Cirrus Logic بسبب تعبئتها في حالات من المركب الجديد "الصديق للبيئة" من Sumitomo Bakelite: ساهمت المكونات المضمنة فيه إلى هجرة النحاس والفضة وتشكيل وصلات العبور بين المسارات داخل غلاف الدائرة المصغرة ، مما أدى إلى فشل مضمون تقريبًا للرقاقة بعد عام أو عامين من التشغيل. تم إيقاف المجمع ، وتبادل المشاركون في القصة مجموعة من الدعاوى القضائية ، لكن مالكي البيانات التي ماتت جنبًا إلى جنب مع محركات الأقراص الثابتة يمكنهم فقط مشاهدة ما كان يحدث.

المعدات المستعملة

بطبيعة الحال ، فإن المهمة الأولى عند اختبار مصدر الطاقة هي التحقق من تشغيله عند قوى تحميل مختلفة ، إلى الحد الأقصى. لفترة طويلة ، في المراجعات المختلفة ، استخدم المؤلفون لهذا الغرض أجهزة الكمبيوتر التقليدية، حيث تم تثبيت الكتلة المحددة. كان لهذا المخطط عيبان رئيسيان: أولاً ، لا توجد طريقة للتحكم بمرونة في الطاقة المستهلكة من الوحدة ، وثانيًا ، من الصعب تحميل الوحدات بشكل كافٍ مع احتياطي طاقة كبير. أصبحت المشكلة الثانية واضحة بشكل خاص في السنوات الأخيرة ، عندما نظم مصنعو إمدادات الطاقة سباقًا حقيقيًا للحصول على الطاقة القصوى ، ونتيجة لذلك تجاوزت قدرات منتجاتهم احتياجات الكمبيوتر النموذجي. بالطبع ، يمكننا القول أنه نظرًا لأن الكمبيوتر لا يتطلب طاقة تزيد عن 500 واط ، فليس من المنطقي اختبار الكتل عند تحميل أعلى - من ناحية أخرى ، نظرًا لأننا تعهدنا عمومًا باختبار المنتجات ذات قوة اللوحة ، سيكون من الغريب على الأقل عدم التحقق رسميًا من أدائها في النطاق الكامل المسموح به للأحمال.

لاختبار إمدادات الطاقة في مختبرنا ، يتم استخدام حمولة قابلة للتعديل مع التحكم في البرنامج. يعتمد تشغيل النظام على خاصية واحدة معروفة لترانزستورات تأثير مجال البوابة المعزولة (MOSFETs): فهي تحد من تدفق التيار عبر دائرة مصدر التصريف اعتمادًا على جهد البوابة.

مبين أعلاه أبسط دائرةمثبت التيار على ترانزستور تأثير المجال: من خلال توصيل الدائرة بمصدر طاقة بجهد خرج + V وتدوير مقبض المقاوم المتغير R1 ، نقوم بتغيير الجهد عند بوابة الترانزستور VT1 ، وبالتالي تغيير التيار I تتدفق من خلاله - من الصفر إلى الحد الأقصى (تحددها خصائص الترانزستور و / أو مصدر الطاقة قيد الاختبار).

ومع ذلك ، فإن مثل هذه الدائرة ليست مثالية تمامًا: عندما يتم تسخين الترانزستور ، فإن خصائصه "تطفو" ، مما يعني أن التيار الذي سأتغير أيضًا ، على الرغم من أن جهد التحكم عند البوابة سيظل ثابتًا. لمكافحة هذه المشكلة ، تحتاج إلى إضافة مقاوم ثانٍ R2 ومضخم تشغيلي DA1 إلى الدائرة:

عندما يكون الترانزستور قيد التشغيل ، يتدفق التيار I عبر دائرة مصدر التصريف والمقاوم R2. الجهد على الأخير ، وفقًا لقانون أوم ، U = R2 * I. من المقاوم ، يتم توفير هذا الجهد للمدخل المقلوب لمضخم التشغيل DA1 ؛ يستقبل الإدخال غير المقلوب لنفس المرجع أمبير جهد التحكم U1 من المقاوم المتغير R1. خصائص أي مضخم تشغيلي هي أنه عندما يتم تشغيله بهذه الطريقة ، فإنه يحاول الحفاظ على الجهد عند مدخلاته كما هو ؛ يقوم بذلك عن طريق تغيير جهد الخرج ، والذي يذهب في دائرتنا إلى بوابة ترانزستور تأثير المجال ، وبالتالي ينظم التيار المتدفق خلاله.

لنفترض أن المقاومة R2 = 1 أوم ، وقمنا بضبط الجهد على 1 فولت على المقاوم R1: ثم يقوم المرجع أمبير بتغيير جهد الخرج الخاص به بحيث يقع 1 فولت أيضًا على المقاوم R2 - على التوالي ، سأكون الحالي مجموعة تساوي 1 V / 1 Ohm = 1 A. إذا قمنا بتعيين R1 إلى 2V ، فسوف يستجيب المرجع op عن طريق ضبط I = 2A ، وهكذا. إذا تغير التيار I ، وبالتالي ، الجهد عبر المقاوم R2 بسبب تسخين الترانزستور ، فإن المرجع أمبير سوف يصحح على الفور جهد الخرج لإعادته مرة أخرى.

كما ترون ، لدينا حمولة ممتازة قابلة للتحكم ، والتي تتيح لك بسلاسة ، من خلال تدوير مقبض واحد ، تغيير التيار في النطاق من صفر إلى الحد الأقصى ، وبمجرد الحفاظ على قيمته تلقائيًا للمدة التي تريدها ، وعلى في نفس الوقت يكون مضغوطًا جدًا. مثل هذه الدائرة ، بالطبع ، هي ترتيب من حيث الحجم أكثر ملاءمة من مجموعة ضخمة من المقاومات منخفضة المقاومة متصلة في مجموعات بمصدر الطاقة قيد الاختبار.

يتم تحديد الطاقة القصوى التي يتبددها الترانزستور من خلال مقاومته الحرارية ، ودرجة الحرارة القصوى المسموح بها للبلور ، ودرجة حرارة المبدد الحراري المثبت عليه. يستخدم إعدادنا ترانزستورات International Rectifier IRFP264N (PDF ، 168 كيلو بايت) مع تحمل درجة حرارة القالب 175 درجة مئوية ومقاومة حرارية للمبدد الحراري تبلغ 0.63 درجة مئوية / واط ، ويحافظ نظام تبريد الوحدة على درجة حرارة غرفة التبريد تحت الترانزستور في حدود 80 درجة مئوية (نعم ، المراوح المطلوبة لذلك صاخبة جدًا ...). وبالتالي ، فإن القدرة القصوى المشتتة على ترانزستور واحد هي (175-80) / 0.63 = 150 واط. لتحقيق الطاقة المطلوبة ، يتم استخدام الاتصال المتوازي للعديد من الأحمال الموصوفة أعلاه ، والتي يتم توفير إشارة التحكم إليها من نفس DAC ؛ يمكنك أيضًا استخدام الاتصال المتوازي لترانزستورين مع جهاز op-amp واحد ، وفي هذه الحالة يزيد الحد الأقصى من تبديد الطاقة بمقدار مرة ونصف مقارنة بترانزستور واحد.

منصة اختبار مؤتمتة بالكامل على بعد خطوة واحدة: استبدالها مقاومة متغيرةإلى DAC يتحكم فيه الكمبيوتر - ويمكننا تنظيم الحمل برمجيًا. من خلال توصيل العديد من هذه الأحمال بـ DAC متعدد القنوات والتثبيت الفوري لـ ADC متعدد القنوات الذي يقيس الفولتية الناتجة للوحدة قيد الاختبار في الوقت الفعلي ، سنحصل على نظام اختبار كامل لاختبار إمدادات طاقة الكمبيوتر في النطاق الكامل للأحمال المسموح بها مع أي مجموعة منهم:

تظهر الصورة أعلاه لدينا نظام اختبارفي شكله الحالي. في الكتلتين العلويتين من المشعات ، المبردة بواسطة مراوح قوية 120x120x38 مم ، توجد ترانزستورات تحميل لقنوات 12 فولت ؛ يقوم المبرد الأكثر تواضعًا بتبريد ترانزستورات الحمل لقناتي +5 V و +3.3 V ، بينما تضم ​​الكتلة الرمادية ، المتصلة بواسطة كابل بمنفذ LPT بجهاز كمبيوتر التحكم ، أجهزة DAC و ADC المذكورة أعلاه والإلكترونيات ذات الصلة. بأبعاد 290 × 270 × 200 مم ، يسمح لك باختبار مصادر الطاقة حتى 1350 واط (حتى 1100 واط في ناقل +12 فولت وما يصل إلى 250 واط في الحافلات +5 فولت و +3.3 فولت).

للتحكم في الحامل وأتمتة بعض الاختبارات ، تم كتابة برنامج خاص ، تم عرض لقطة الشاشة أعلاه. تسمح:

اضبط الحمل يدويًا على كل من القنوات الأربع المتاحة:

القناة الأولى +12 فولت ، من 0 إلى 44 أ ؛
القناة الثانية +12 فولت ، من 0 إلى 48 أ ؛
قناة +5 فولت ، من 0 إلى 35 أ ؛
قناة +3.3 فولت ، من 0 إلى 25 أ ؛

في الوقت الفعلي للتحكم في جهد مصدر الطاقة الذي تم اختباره في الحافلات المشار إليها ؛
قياس وبناء رسوم بيانية لخصائص الحمل المتقاطع (CNC) تلقائيًا لمصدر الطاقة المحدد ؛
قياس وبناء الرسوم البيانية تلقائيًا لاعتماد الكفاءة وعامل الطاقة للوحدة اعتمادًا على الحمل ؛
في الأرض الوضع التلقائيبناء رسوم بيانية لاعتماد سرعات مروحة الوحدة على الحمل ؛
لمعايرة التثبيت في الوضع شبه التلقائي للحصول على أكثر النتائج دقة.

من الأهمية بمكان ، بالطبع ، التخطيط التلقائي لرسومات KNKh: فهي تتطلب قياسات لجهود إخراج الوحدة في جميع مجموعات الأحمال المسموح بها ، مما يعني عددًا كبيرًا جدًا من القياسات - لإجراء مثل هذا الاختبار يدويًا يتطلب قدرًا لا بأس به من المثابرة ووقت الفراغ الزائد. يقوم البرنامج ، بناءً على خصائص جواز السفر الخاص بالكتلة التي تم إدخالها فيه ، ببناء خريطة للأحمال المسموح بها له ثم يمر بها في فترة زمنية معينة ، وفي كل خطوة يقيس الفولتية الصادرة عن الكتلة ويرسمها على رسم بياني؛ تستغرق العملية برمتها من 15 إلى 30 دقيقة ، اعتمادًا على قوة الكتلة وخطوة القياس - والأهم من ذلك أنها لا تتطلب تدخلًا بشريًا.

قياس الكفاءة وعامل القدرة

لقياس كفاءة الوحدة وعامل طاقتها ، يتم استخدام معدات إضافية: يتم توصيل الوحدة قيد الاختبار بشبكة 220 فولت من خلال تحويلة ، ويتم توصيل راسم الذبذبات Velleman PCSU1000 بالتحويلة. وعليه نرى على شاشته مخطط تذبذب للتيار الذي تستهلكه الوحدة ، مما يعني أنه يمكننا حساب الطاقة التي تستهلكها من الشبكة ، ومعرفة قوة الحمل المثبتة من قبلنا على الوحدة ، وكفاءتها. يتم إجراء القياسات في الوضع التلقائي بالكامل: يمكن لبرنامج PSUCheck الموضح أعلاه تلقي جميع البيانات الضرورية مباشرة من برنامج راسم الذبذبات المتصل بجهاز كمبيوتر عبر واجهة USB.

لضمان أقصى دقة للنتيجة ، يتم قياس طاقة خرج الوحدة مع مراعاة التقلبات في جهدها: على سبيل المثال ، إذا انخفض جهد خرج ناقل +12 فولت إلى 11.7 فولت عند حمولة 10 أ سيكون المصطلح المقابل في حساب الكفاءة هو 10 أ * 11.7 فولت = 117 وات.

راسم الذبذبات Velleman PCSU1000

يستخدم نفس راسم الذبذبات أيضًا لقياس مدى تموج جهد الخرج لمصدر الطاقة. يتم إجراء القياسات على حافلات +5 V و +12 V و +3.3 V عند الحد الأقصى للحمل المسموح به على الوحدة ، ويتم توصيل راسم الذبذبات وفقًا لدائرة تفاضلية بمكثفات تحويلية (هذا هو الاتصال الموصى به في دليل تصميم مزود الطاقة ATX):

قياس تموج

إن راسم الذبذبات المستخدم عبارة عن راسم ذبذبات ثنائي القناة ، على التوالي ، في الوقت الذي يمكن فيه قياس سعة التموج على ناقل واحد فقط. للحصول على صورة كاملة ، نكرر القياسات ثلاث مرات ، ويتم تقليل الذبذبات الثلاثة المستلمة - واحد لكل من الإطارات الثلاثة التي تتم مراقبتها - إلى صورة واحدة:

يشار إلى إعدادات الذبذبات في الزاوية اليسرى السفلية من الصورة: في هذه الحالة ، يكون المقياس الرأسي 50 مللي فولت / div ، والمقياس الأفقي هو 10 ميكرو ثانية / div. كقاعدة عامة ، المقياس الرأسي في جميع قياساتنا لم يتغير ، ولكن يمكن أن يتغير المقياس الأفقي - بعض الكتل بها تموجات منخفضة التردد عند الخرج ، ونقدم لها شكل موجة آخر ، بمقياس أفقي قدره 2 مللي ثانية / div.

يتم قياس سرعة مروحة الكتلة ، اعتمادًا على الحمل عليها ، في وضع شبه تلقائي: لا يحتوي مقياس سرعة الدوران البصري Velleman DTO2234 الذي نستخدمه على واجهة مع الكمبيوتر ، لذلك يجب إدخال قراءاته يدويًا. خلال هذه العملية ، تتغير قوة الحمل على الوحدة في خطوات من 50 واط إلى الحد الأقصى المسموح به ، في كل خطوة يتم الاحتفاظ بالوحدة لمدة 20 دقيقة على الأقل ، وبعد ذلك يتم قياس سرعة دوران المروحة.

في الوقت نفسه ، نقيس الزيادة في درجة حرارة الهواء المار عبر الوحدة. يتم إجراء القياسات باستخدام مقياس حرارة مزدوج القنوات Fluke 54 II ، أحد المستشعرات يحدد درجة حرارة الهواء في الغرفة ، والآخر يحدد درجة حرارة الهواء عند مخرج مصدر الطاقة. لمزيد من التكرار للنتائج ، نقوم بتثبيت المستشعر الثاني على حامل خاص مع ارتفاع ثابت ومسافة للوحدة - وبالتالي ، في جميع الاختبارات ، يكون المستشعر في نفس الموضع بالنسبة لمصدر الطاقة ، مما يضمن ظروفًا متساوية للجميع المشاركين في الاختبار.

في الرسم البياني النهائي ، يتم رسم سرعات المروحة والاختلاف في درجات حرارة الهواء في وقت واحد - وهذا يسمح في بعض الحالات بتقييم الفروق الدقيقة في نظام تبريد الوحدة بشكل أفضل.

إذا لزم الأمر ، يتم استخدام مقياس رقمي متعدد Uni-Trend UT70D للتحكم في دقة القياسات ومعايرة التثبيت. تتم معايرة التثبيت بواسطة عدد تعسفي من نقاط القياس الموجودة في أجزاء عشوائية من النطاق المتاح - بمعنى آخر ، لمعايرة الجهد ، يتم توصيل مصدر طاقة قابل للتعديل به ، ويختلف جهد الخرج في خطوات صغيرة من 1 .. .2 فولت إلى أقصى حد يقاس بالتركيب على هذه القناة. في كل خطوة ، يتم إدخال قيمة الجهد الدقيقة التي يظهرها جهاز القياس المتعدد في برنامج التحكم في التثبيت ، ونتيجة لذلك يحسب البرنامج جدول تصحيح. تضمن طريقة المعايرة هذه دقة قياس جيدة عبر النطاق الكامل للقيم المتاحة.

قائمة التغييرات في منهجية الاختبار

10/30/2007 - النسخة الأولى من المقال

في بعض الأحيان يصبح من الضروري إجراء اختبار استقرار الكمبيوتر. على سبيل المثال ، عادة ما يتم التحقق من الاستقرار بعد بناء أو شراء جهاز كمبيوتر جديد. من المستحسن أيضًا إجراء اختبار ثبات بعد استبدال المكونات أو بعد صيانة الكمبيوتر. هذا يسمح لك بالتعرف المشاكل المحتملةفي مرحلة مبكرة واتخاذ الإجراءات اللازمة.

عادة ما يتم إجراء اختبار ثبات الكمبيوتر على مراحل. أولاً ، يتحققون من استقرار المعالج ، ثم استقرار بطاقة الفيديو ، وما إلى ذلك. يتيح لك إنشاء حمل تمييز على المكونات الفردية تحديد مصدر المشكلات بسرعة إذا كان الكمبيوتر لا يعمل بشكل مستقر.

لإنشاء أقصى حمل على مكونات الكمبيوتر ، هناك حاجة إلى برامج متخصصة مصممة خصيصًا للاختبار. بعد كل شيء ، حتى الأكثر تطلبًا برامج احترافيةأو ألعاب الكمبيوترلا تخلق الأحمال اللازمة. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام برنامج LinX لاختبار بطاقة فيديو Furmark ، ولاختبار مصدر طاقة S&M. هناك أيضًا برامج عالمية تتضمن اختبارات مختلفة. أحد أشهر البرامج من هذا النوع هو برنامج OCCT. هذا البرنامجيسمح لك بإجراء اختبار الاستقرار لجميع مكونات الكمبيوتر الرئيسية (المعالج ، بطاقة الفيديو ، مزود الطاقة). في الوقت نفسه ، تمتلك OCCT نظام مراقبة مدمج خاص بها ، والذي يسمح لك بتتبع مستوى الحمل ودرجة الحرارة والجهد وأكثر من ذلك بكثير.

في هذه المقالة ، سوف نستخدم OCCT ، لأنه أكثر ملاءمة ويوفر الوقت عند تثبيت البرامج. يمكنك تنزيل OCCT على الموقع الرسمي. أيضًا ، عند الاختبار ، قد تحتاج إلى برنامج ، المزيد حول هذا الموضوع في نهاية المقالة.

تجدر الإشارة إلى أن اختبار ثبات الكمبيوتر يمكن أن يؤدي إلى انهياره ، على سبيل المثال ، من ارتفاع درجة الحرارة. في حين أن هذا غير مرجح إلى حد كبير ، إلا أنه احتمال. لذلك ، كل ما تفعله ، أنت تفعله على مسؤوليتك الخاصة.

في الوقت الحاضر ، يتم تشغيل العديد من الأجهزة بواسطة مصادر الطاقة عن بُعد - المحولات. عندما يتوقف الجهاز عن إظهار علامات الحياة ، فأنت بحاجة أولاً إلى تحديد الجزء الذي يوجد فيه العيب ، في الجهاز نفسه ، أو أن PSU بها عيوب.
بادئ ذي بدء ، فحص خارجي. يجب أن تكون مهتمًا بآثار السقوط والحبل المكسور ...

بعد إجراء فحص خارجي للجهاز الذي يتم إصلاحه ، فإن أول شيء يجب فعله هو التحقق من مصدر الطاقة ، وما يقدمه. لا يهم ما إذا كان مصدر طاقة مدمجًا أو محولًا. لا يكفي فقط قياس جهد الإمداد عند خرج PSU. تحتاج حمولة صغيرةأ. بدون تحميل يمكن أن يظهر 5 فولت ، تحت الحمل الخفيف سيكون 2 فولت بالفعل.

يتكيف المصباح المتوهج للجهد المناسب بشكل جيد مع دور الحمل.. عادة ما يتم كتابة الجهد على المحولات. على سبيل المثال ، خذ محول الطاقة من جهاز التوجيه. 5.2 فولت 1 أمبير. نقوم بتوصيل مصباح كهربائي 6.3 فولت 0.3 أمبير ، وقياس الجهد. المصباح الكهربائي كافٍ لفحص سريع. مضاءة - يعمل مصدر الطاقة. من النادر أن يكون الجهد مختلفًا تمامًا عن المعتاد.

قد يمنع المصباح الخاص بتيار أعلى من بدء تشغيل مصدر الطاقة ، لذا فإن حمل التيار المنخفض كافٍ. لدي مجموعة من المصابيح المختلفة معلقة على الحائط للاختبار.

1 و 2لاختبار مصادر طاقة الكمبيوتر ، والمزيد من الطاقة وأقل ، على التوالي.
3 . مصابيح صغيرة 3.5 فولت و 6.3 فولت لاختبار محولات الطاقة.
4 . مصباح السيارةعند 12 فولت لاختبار مصادر طاقة قوية نسبيًا بجهد 12 فولت.
5 . لمبة 220 فولت لاختبار امدادات الطاقة التليفزيونية.
6 . اثنين من أكاليل المصابيح مفقودة في الصورة. اثنان عند 6.3 فولت ، لاختبار 12 فولت PSU ، و 3 عند 6.3 لاختبار محولات طاقة الكمبيوتر المحمول بجهد 19 فولت.

إذا كان هناك جهاز ، فمن الأفضل فحص الجهد تحت الحمل.

إذا لم يكن المصباح قيد التشغيل ، فمن الأفضل أولاً التحقق من الجهاز باستخدام PSU معروف جيدًا ، إذا كان متاحًا. لأن محولات الطاقة عادة ما تكون غير قابلة للفصل ، ولإصلاحها يجب فتحها. لا يمكنك تسميتها هدم.
يمكن أن تكون علامة إضافية على انقطاع التيار الكهربائي عبارة عن صافرة من PSU أو الجهاز الذي يعمل بالطاقة نفسه ، والذي يتحدث عادةً عن المكثفات الإلكتروليتية الجافة. تساهم القضايا المغلقة بإحكام في ذلك.

بنفس الطريقة ، يتم فحص مصادر الطاقة داخل الأجهزة. في أجهزة التلفاز القديمة ، يتم لحام مصباح 220 فولت بدلاً من المسح الأفقي ، ومن خلال التوهج يمكنك الحكم على أدائه. جزئيًا ، يرتبط حمل المصباح أيضًا بحقيقة أن بعض مصادر الطاقة (المدمجة) يمكن أن تنتج جهدًا أكبر بكثير مما هو متوقع دون تحميل.