Популярные статьи

BMW 3-series Coupe (Бмв ) 2006-2009: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

С сентября 2006 года серийно выпускается БМВ 3-й серии купе (Е92). Невзирая на свое техническое родство с седаном и Touring, купе БМВ 3-й серии имеет

Длительный тест Range Rover Sport: часть вторая

Аш длительный тест Range Rover Sport Supercharged подошел к концу. Первая хорошая новость: машину не угнали! Вторая: несмотря на соблазн, за

Audi E-tron (Ауди ) 2010: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Audi E-tron, представленный на автосалоне в Детройте в январе 2010 года, совсем не то же самое, что E-tron, который выставлялся осенью на IAA 2009 во

Принципы ухода за АКБ зимой

В зимнее время года при морозной погоде аккумулятор автомобиля испытывает нагрузку намного больше, чем в летнее время. Автовладельцами замеченны

SEAT Toledo (Сиат Толедо) 1998-2004: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Эта модель расширяет присутствие компании SEAT в сегменте рынка престижных автомобилей. Toledo - первый автомобиль компании дизайн которого выполнен

В 2000 г. семейство японских Corolla лишь обновилось. Спрос на эти машины падал и классическая Corolla уже не устраивала японских покупателей. Как

Skoda Octavia (Шкода Октавия) 1996-1999: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Skoda Octavia - это современный переднеприводной автомобиль с поперечным расположением двигателя. На нём может стоять один из пяти моторов концерна

Chrysler PT Cruiser (Крайслер Пт крузер) 1999-2010: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Дебют серийной модели PT Cruiser состоялся в 1999 году в Детройте. Компании Chrysler удалось зацепить ностальгическую струну в душе каждого простого

Примеряем Audi A6 Allroad и A8 Hybrid к нашим дорогам

Компания сыграла на контрасте, представив одновременно две модели, совершенно противоположные по идеологии: сверхэкономичный лимузин-гибрид А8 и

Toyota Tundra Crew Max (Тойота Тундра Crew Max) 2006-2009: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Toyota Tundra (Тойота Тундра) проектировался как грузовик. Мощный двигатель, основательная рама и большая грузоподъемность... вот что отличает этот

Архив сайта
Облако тегов
Календарь

Методика тестування блоків живлення стандарту ATX

  1. Допустима потужність навантаження
  2. Допустимий рівень відхилення напруг
  3. рівень пульсацій
  4. Вхідна напруга, ефективність і PFC
  5. Сигнальні лінії PSON і PWOK
  6. Трохи про поділ +12 каналу на кілька «віртуальних»
  7. Кабельне оснащення блоку
  8. Гучність системи охолодження

Сучасні блоки живлення, в загальному, і для комп'ютера зокрема, являють собою досить складні пристрої. Основних тільки електричних характеристик більше десятка, а є ще шумові, теплові, масогабаритні. Всі блоки живлення стандарту АТХ є імпульсними перетворювачами з різними варіаціями схемних рішень, але з єдиним принципом роботи. Без спеціального обладнання, у вигляді керованих навантажень, осцилографа і деяких інших пристроїв неможливо протестувати відповідність стандарту характеристик, зазначених на наклейці і в паспорті блоку живлення. Найпростіший питання "Чи вистачить блоку живлення ХХХ для роботи комп'ютера УУУ?" насправді зовсім не такий простий. Для відповіді на поставлене питання необхідно ознайомитися з різноманітними характеристиками існуючих блоків живлення і типовим споживанням комп'ютерного заліза.

Всі основні характеристики та вимоги в тій чи іншій мірі описані в документах, відомих як ATX12V Power Supply Design Guide Version 2.2, SSI EPS12V Power Supply Design Guide Version 2.91 і аналогічних. Ця документація призначається виробникам блоків живлення для забезпечення сумісності їх апаратури з загальноприйнятим стандартом ATX. Сюди входять геометричні, механічні та, звичайно ж, електричні характеристики пристроїв. Вся документація доступна у відкритому вигляді в мережі Internet (ATX12V PSDG / SSI EPS PSDG). Наведемо основні теми, описані в цій документації. Почати варто з найбільш важливою величини, яка вказується на кожному блоці живлення доступному в роздрібному продажі.

  • Допустима потужність навантаження

Кожен блок живлення має кілька вихідних каналів з різною напругою і розрахований на певну довгострокову потужність по кожному з них. Сучасний стандарт наказує наявність каналів з напругою +5 В, +12 В, +3.3 В, -12В і чергове напруга +5. Загальна потужність зазвичай позначена в ватах на наклейці (по-англійськи звучить як Total Power). Ця величина являє собою суму всіх потужностей по кожному з каналів і легко підраховується підсумовуванням твори струмів на відповідні напруги. Наприклад, у нас є блок живлення з потужністю 500 ват, з зазначеними допустимими струмами: +3.3 30А, + 5В 30А, +12 40А, 12В 0.8А, + 5Вд 2.5А. Перемноживши і підсумувавши, отримуємо підсумкову цифру (250 + 480 + 9.6 + 12.5) = 752.1 Вт. Чому ж на наклейці вказано 500Вт? Справа в тому, що існує взаємна залежність каналів їх спільної максимальної потужності. На наклейці вказано, що максимальна потужність по каналах +3.3 В і +5 В не може перевищувати 152 Вт в будь-якому випадку, а загальна сумарна потужність каналів + 12В і +3.3 & 5В не повинна перевищити 480 Вт. Тобто, ми можемо навантажити блок на повну потужність по +12, залишивши без навантаження низьковольтні канали, або при повній потужності каналів +3.3 В і +5 В (152 Вт в нашому випадку), можемо використовувати тільки 328 Вт по +12. Тому при підрахунках потрібно бути уважним і завжди звертати увагу на допустиму комбінацію навантаження по кожній лінії. Зазвичай це зазначено на наклейці, у вигляді загальної осередки з єдиною величиною потужності для декількох каналів.

З урахуванням цього фактора новий перерахунок потужності буде виглядати так: 152 + 328 + 9.6 + 12.5 = 502.1 Вт, або 0 + 480 + 9.6 + 12.5 = 502.1 Вт, або будь-яка з допустимих варіацій між цими двома крайніми значеннями розподілу потужностей по каналам. Виходячи з цього, виникає питання - а як же тестувати блок: на повному навантаженні щодо низької каналах, або на максимальній потужності каналу + 12В? А може на якомусь проміжному значенні? Розглянемо цей момент в подальшому докладніше.

Також не варто плутати параметри максимальної довгострокової потужності і пікової потужності (Total Peak Power), допустимої на невеликий період часу (17 секунд відповідно ATX 2.2 і 12 секунд по EPS 2.91). Наприклад, блок живлення з номінальною потужністю 500Вт може видати в піку до 530 Вт, але для блоку живлення постійно працювати з перевищенням номінальної потужності небажано, адже запас міцності компонентів може виявитися не дуже великим, і жарким літом трапиться неприємний феєрверк.

  • Допустимий рівень відхилення напруг

Ця характеристика є одним з основних і визначає допустиме відхилення кожного з напруг. Зручніше і наочніше буде представити ці величини як дві таблиці, взяті зі стандарту EPS 2.91:

Таблиця 20 відображає максимально допустимий рівень відхилень, а таблиця 21 - опціональний, з більш жорсткими рамками, актуальними для графічних станцій і серверів. Якщо відхилення по напрузі буде нижче 5-10% порога, вірогідна поява збоїв в роботі комп'ютера, або спонтанні перезавантаження під час великого навантаження на процесор або відеокарту. Занадто ж висока напруга негативно позначається на тепловому режимі роботи перетворювачів на материнській платі і платах розширення, а також здатне вивести з ладу чутливі схеми вінчестерів, або викликати їх підвищений знос. У більш лояльному ATX Power Supply Design Guide додатково для каналів з напругою + 12В регламентується допустиме 10% -ве відхилення при піковому навантаженні на ці канали. При цьому напруга каналу + 12V2 (який зазвичай використовується для живлення процесора) не повинно знизитися менш +11 В.

  • рівень пульсацій



Не менш важливим є і мінімально можливі викиди (пульсації) напруги на кожній з ліній. Допустимі рамки описані в стандарті як обов'язкові і виглядають так:

Джерелами пульсацій зазвичай є схеми перетворювачів всередині самого блоку живлення, а також потужні споживачі з імпульсним характером споживання, такі як процесори, відеокарти. Вінчестери і наявний в них блок магнітних головок під час частого переміщення також може створювати сплески перешкод, однак їх величина потужності значно менше.

  • Вхідна напруга, ефективність і PFC

Блок живлення повинен працювати у всіх допустимих режимах при наступних вхідних напругах:

Наявність напруг, зазначених в таблиці нижче, не повинно призводити до пошкодження схем блоку живлення. Зникнення напруги на будь-який період часу, в будь-який момент роботи також не повинно призводити до несправності блоку. При включенні, ток зарядки високовольтних конденсаторів не повинен перевищувати номінальні значення вхідних ланцюгів (запобіжник, випрямні діоди і схеми обмеження струму).

Існує міф, що більш потужний блок живлення споживає більше потужності з розетки, в порівнянні з малопотужним дешевим побратимом. Насправді, часто в реальності має місце зворотна ситуація. Кожен блок має втрати енергії при перетворенні напруги в низьковольтне постійне, що йде до компонентів комп'ютера. ККД (ефективність) сучасного дешевого блоку зазвичай коливається близько величини 65-70%, в той час як більш дорогі моделі можуть забезпечувати ефективність роботи до 85%. Наприклад, підключивши обидва блоки до навантаження 200 Вт (приблизно стільки споживає більшість комп'ютерів), ми отримаємо втрати 70 Вт в першому випадку і лише 30 Вт в другому. 40 ват економії при щоденній роботі комп'ютера по 5 годин на добу і 30-денному місяці допоможуть заощадити 6 кВт на рахунку за електроенергію. Звичайно, це мізерна цифра для одного ПК, але якщо взяти вже офіс на 100 комп'ютерів, то цифра може виявитися помітною. Також варто врахувати, що ефективність перетворення різна при різної потужності навантаження. А оскільки пік ККД доводиться на 50-70% діапазон навантажень, практичного сенсу в придбанні БП з дворазовим і більше запасом потужності немає.

Ефективність роботи повинна перевищувати 70% для повного навантаження, і 65% для 20% -навантаження. При цьому рекомендована ефективність як мінімум 75% або краще. Існує добровільна система сертифікації для виробників, відома як Plus 80 . Всі джерела живлення, які беруть участь в цій програмі, мають ефективність перетворення понад 80%. На поточний момент список учасників-виробників в ініціативі Plus 80 включає більше 60 найменувань.

Також не можна плутати ККД блоку живлення з такою характеристикою як коефіцієнт потужності (Power Factor). Існує реактивна потужність і активна, і коефіцієнт потужності відображає ставлення реактивної потужності до загальної сумарної потужності споживання. Більшість блоків живлення без будь-яких схем корекції мають 0.6-0.65 фактором потужності. Тому імпульсні блоки живлення в значній мірі створюють реактивну потужність, і їх споживання виглядає як потужні імпульси під час піків синусоїди напруги. Це може бути небезпечним для електромережі, які можуть вплинути на інші пристрої, що живляться від тієї ж електромережі. Для усунення цієї особливості застосовуються схеми з пасивною корекцією фактора потужності (Passive PFC) і активної (Active PFC). Активний PFC ефективно справляється з цим завданням, по суті, будучи перетворювачем між самим блоком живлення і електромережею. Фактор потужності в блоках з використанням APFC легко досягає величини 0.97-0.99, що означає практично повну відсутність реактивної складової в споживанні БП. Пасивна схема корекції Power Factor є масивний дросель, включений послідовно мережевим проводам блоку живлення. Однак він значно менш ефективний і на практиці підвищує фактор до 0.7-0.75. З точки зору комп'ютера і споживача різниці між блоком з APFC і блоком взагалі без корекції практично немає, використання перших вигідно компаніям електропостачання.


  • Сигнальні лінії PSON і PWOK

PSON (Power Supply ON) - спеціальна сигнальна лінія для включення \ виключення блоку живлення логікою материнської плати. Коли цей сигнал не підключений до землі, блок живлення повинен залишатися в вимкненому стані, за винятком каналу + 5В (чергове). При логічному нулі (напруга нижче 1 В) - логіка включає блок живлення. PWOK (Power OK) - сигнальна лінія, по якій блок живлення повідомляє материнської плати, що всі вихідні лінії знаходяться в нормальному стані і стабілізація здійснюється в заданих стандартом межах. Час затримки появи сигналу при нормальній роботі блоку живлення з моменту подачі логічного нуля по PSON - 900 мс.

Блок живлення повинен мати схеми захисту, які відключать основні виходи при нештатних ситуаціях. Захист повинна блокувати повторний запуск до повторної появи сигналу включення на дроті PSON. Захист від перевантаження по струму (Over Current Protection, OCP) обов'язкове для ліній +3.3, +5, +12, -12, +5 (чергове), мінімальний поріг спрацювання - 110%, максимальний 150%. При перевантаженні блок повинен вимкнеться і не включатися до появи сигналу включення, або до повного знеструмлення напруги. Захист від перенапруги (Over Voltage Protection, OVP) також є обов'язковою і повинна відслідковуватися всередині самого джерела живлення. Напруга ніколи не повинно перевищувати зазначені в таблиці 29 в будь-який момент часу.


Захист від перегріву (Over Temperature Protection, OTP) блоків живлення не є обов'язковою функцією, тому дуже важливо дотримуватися умов експлуатацій джерел живлення в тісних корпусах, або в місцях з погіршеної вентиляцією. Максимальна температура повітря під час роботи не повинна перевищувати + 50 ° С. Деякі виробники розраховують і вказують потужність блоку живлення при зниженій температурі +25, або навіть + 15 ° С, і спроба навантажити зазначеної потужністю подібний виріб в жарку погоду може призвести до неприємного фіналу. Це саме той випадок, коли примітка шостим пунктом знизу має значення. Якщо вдається знайти допустимий температурний діапазон для конкретної моделі блоку на тестах, ми вказуємо це явно в таблиці з характеристиками.

Захист від короткого замикання (Short Curcuit Protection, SCP) - є обов'язковою для всіх блоків живлення, перевіряється короткочасним підключенням силовий шини між каналами і землею блоку живлення.

  • Трохи про поділ +12 каналу на кілька «віртуальних»

Набив оскому поділ каналів викликане вимогою стандарту безпеки EN60950, який наказує обмежити струм на доступних користувачеві контактах на рівні 240 ВА. Так як загальна сумарна потужність каналу + 12В в потужніших блоків живлення може перевищувати цю величину, було прийнято рішення ввести поділ на кілька окремих каналів з індивідуальним захистом по струму менш ніж 20А. Ці роздільні канали зовсім не зобов'язані мати індивідуальну стабілізацію всередині БП. Тому насправді, майже всі блоки живлення мають один потужнострумовий канал + 12В, незалежно від кількості віртуальних каналів. Хоча на ринку є кілька моделей з дійсно роздільними стабілізаторами і декількома незалежними лініями +12, проте це лише виняток із загального правила. Для комп'ютерних комплектуючих віртуальне, як і реальний поділ по каналах жодним чином не позначається, а ті з компонент, які можуть зажадати ток більш ніж 18-20А, мають можливість підключення двох розділених каналів. Так 8-контактний роз'єм живлення процесора на материнських платах має по два контакти на кожен з двох каналів, а топові відеокарти NVIDIA і AMD мають два 6-контактних (або комбінацію з 6-контактного і 8-контактного, як у Radeon 2900 XT, Radeon HD 3870 X2, GeForce 9800 GX2) роз'єму.

Крім електричних характеристик є і фізичні. Кожен блок, який претендує на відповідність форм-фактору ATX повинен мати ширину 150мм, при висоті 86мм. Глибина блоку може варіюватися від 140мм до 230мм і більше.

  • Кабельне оснащення блоку

Існуючі блоки живлення оснащуються масою кабелів з різними типами роз'ємів. Інформація про їх довжинах і кількості дозволить ще до покупки визначити, чи підійде конкретна модель під потрібний корпус, або доведеться докуповувати перехідники та подовжувачі. Всі ці параметри відображаються у вигляді таблиці для кожного з протестованих блоків. Верхня частина - незнімні кабелі, а нижче, в разі наявності відстібати проводів, з відступом вказані кількість і довжини всіх кабелів з роз'ємами.

Якщо на одному проводі є кілька роз'ємів - довжини до кожного записуються в ряд. Наприклад, загальна довжина кабелю в прикладі вище для останнього роз'єму SATA - 45 + 15 + 15 = 75см. Нестандартні роз'єми, наприклад, 3-контактний кабель моніторингу оборотів вентилятора, або перехідники вказуються в нижніх рядках таблиці. Крім перерахування кабелів і їх видів, визначається товщина проводів, використаних в кабелях, наявність додаткових проводів для моніторингу та компенсації опору проводів до роз'єму (так звані Vsense-проводу).

  • Гучність системи охолодження


Майже всі блоки живлення оснащуються вентилятором для активного охолодження компонентів всередині корпусу. Крім цього, вентилятор також викидає нагріте повітря всередині корпусу комп'ютера назовні в навколишнє середовище. Більшість сучасних джерел живлення мають вентилятор типорозміру 120 мм, розташований на нижній стінці. Все частіше зустрічаються моделі з вентилятором 135 або навіть 140 мм, завдяки чому можна добитися зниження рівня шуму при збереженні ефективності охолодження. Однак в старших потужних моделях як і раніше застосовується 80 мм вентилятор в задній торцевій стінці, який викидає повітря з БП назовні. Можливі також варіації з використанням різного розташування вентилятора, або застосуванням декількох вентиляторів. Майже всі блоки оснащені схемою динамічного управління оборотами вентиляторів, в залежності від температури всередині БП (найчастіше температури радіатора з діодами стабілізатора).

Найбільша частка споживаної потужності доводиться на центральний процесор і відеокарти. В Internet є маса різних калькуляторів споживання комп'ютера. Досить достовірні результати видає eXtreme Power Supply Calculator Pro . Наша тестова система на базі процесора Intel Xeon 3050, мат.плати Intel DP35DP, чотирьох модулів пам'яті DDR2, відеокарти NVIDIA GeForce 6600GT і трьох вінчестерів Seagate ST3320620AS, згідно з розрахунками калькулятора, вимагає блоку живлення з потужністю 244 Вт. Заміряне реальне споживання системи під навантаженням досягло величини 205 Вт. Цифри схожі, та й наявність певного запасу по потужності не завадить, адже конфігурація ПК з часом може змінюватися, наприклад, додасться ще один вінчестер, або відеокарта буде замінена на більш продуктивну. Буде неприємно змінювати і блок живлення при кожній такій заміні. Сучасні 4-ядерні процесори на базі 65-нм ядер Intel і AMD вимагають до 100-140Вт потужності (без розгону), а 45-нм Intel Core 2 Extreme QX9650 задовольняється 75-80Вт при повному навантаженні. Куди більш ненажерливі старші відеокарти NVIDIA і ATI, а тандем з двох відеокарт GeForce 8800 Ultra або ATI Radeon HD 3870 X2 може зажадати до 350-450 Вт на одну тільки графічну підсистему. У таких конфігураціях логічно і необхідно використовувати відповідні блоки живлення, з потужністю 500-600Вт. Інші компоненти споживають небагато, один вінчестер ледь дотягує до позначки 15-25Вт під час старту і позиціонування головок, модуль пам'яті в середньому вимагає 4-10Вт, периферійні плати - 5-25Вт. Системи охолодження за винятком комплексів з використанням термоелектричних елементів також споживають небагато: 10-40Вт.

Тепер трохи зрозуміло, що для повноцінного тестування блоку живлення недостатньо просто виміряти вольтметром напругу на виходах. Це лише може показати відсутність явних і серйозних проблем в роботі блоку живлення, але не більше того. Основна проблема забезпечення якісного харчування зазвичай полягає в нездатності блоку живлення видавати потрібний струм для кожної компоненти комп'ютера, або надмірному відхиленні напруги від номіналу. Всілякі варіації тестування «методом вольтметра» можуть лише показати, що комп'ютер здатний працювати на конкретно взятій навантаженні, в конкретний момент часу, але абсолютно не показує, наскільки велику потужність в реальності може видати блок живлення, і не показує, що трапиться з блоком живлення, якщо навантаження перевищить допустиму потужність.


Для проведення тестування та з'ясування технічних характеристик кожної блок живлення підключається до спеціального стенду, який дозволяє одночасно вимірювати рівні напруги і струму на всіх вихідних каналах в автоматичному режимі. Перед тестуванням на стенді все блоки живлення розбираються, фотографуються, перевіряється якість пайки і монтажу, оглядаються компоненти на платах на предмет дефектів. У разі наявності, оні описуються в статті, з посиланням на той факт, що один конкретно взятий блок може виявитися бракованим, як і будь-яке інше складне електронне устаткування. Також завжди наводиться фотографія наклейки блоку живлення, з допустимими величинами потужності по всіх каналах. Якщо щільність монтажу дозволяє, проводиться огляд застосованої елементної бази та особливості схематичних рішень. Часто зустрічається ситуація, коли компанії самі не розробляють, а тільки продають блоки живлення сторонньої розробки OEM-компаній. Це зазвичай можна визначити за кодом сертифіката UL, він рідко ховається і наноситься на наклейці з основними параметрами, і виглядає як "E123456". Прикладом використання даного принципу є OCZ, Tagan, ThermalTake і інші. Визначити приналежність коду до назви виробника можна на сайті UL Online Certifications Directory , Задавши пошук по коду з наклейки в графі UL File Number.

Для коробкових виробів оглядається комплектація і додаткові аксесуари. На цьому ж етапі дані про потужності блоку і каналів з наклейки блоку живлення заносяться в програму управління стендом, і підключаються всі необхідні роз'єми, відповідно до розподілу каналів. Перевіряється робота схем захисту від короткого замикання (кожна лінія послідовно підключається на земляну шину), а також захист від перевантаження по каналах. Блок вимірювання вхідних параметрів мережі на даний момент знаходиться в розробці, тому виміри ККД, коефіцієнта потужності і робота БП при різному діапазоні вхідних напруг тимчасово не проводяться. Після проведення базової перевірки функціонування блоку живлення проводиться зняття графіків крос-навантажувальної характеристики (КНХ). Зазвичай для стабілізації напруг + 12В і + 5В в блоках харчування використовується групова схема включення, яка вирівнює середнєарифметичну величину між цими двома напругами. Такий пристрій легко видно при огляді внутрішньої будови блоку живлення, для групового стабілізатора використовується один дросель більшого і один меншого діаметра для каналу +3.3, який стабілізується окремо. Ці дроселі зазвичай розташовані біля місця підключення проводів вихідних каналів блоку живлення.

Недолік такої схеми включення - напруги + 12В і + 5В сильно залежать один від одного. При сильному навантаженню на +12 В напруга на ненавантаженому каналі +5 В починає завищуватиметься. Рівнозначна і зворотна ситуація, діє своєрідний принцип «гойдалок». А в нинішніх комп'ютерах вся потужна навантаження припадає саме на +12 В, чотирьохядерний CPU і кілька відеокарт можуть легко створити навантаження близько 30А, при майже нульовому навантаженні по +5 і + 3.3В.

Переважніший підхід з використанням роздільних дроселів для стабілізації кожного з напруг незалежно. Однак це вимагає додаткового місця на друкованій платі, та й самі дроселі грошей коштують, тому подібне рішення використовується тільки в досить дорогих блоках харчування. Крім цього, в блоках можуть застосовуватися додаткові ланцюги для стабілізації напруг, а ефективність їх роботи і покликане наочно показати на графіку КНХ.

Як навантаження, а також для спрощення і автоматизації тестування був розроблений і виготовлений стенд на базі RISC-мікроконтролерів ATMEL AT91SAM7A3. Для навантаження використовується шість незалежних ідентичних каналів. Характеристики кожного з них наведені нижче в таблиці.


Фізично електроніка і плати стенду за допомогою стійок змонтовані на алюмінієвому радіаторі з розмірами 750х122х38 мм. Безпосередньо самі силові ключі встановлені на стінку радіатора. Для охолодження радіатора використовуються потужні вентилятори Nidec Beta V і Delta DFB1212SHE типорозміру 120х38, а крильчатка кожного обертається зі швидкістю понад 4000 оборотів \ хвилину.

Можливості стенду досить широкі і включають на даний момент:

  • Включення \ відключення БП за допомогою управління сигналом PSON
  • Безперервне спостереження за станом сигналу PWOK
  • Вимірювання струмів і напруг по кожному з основних каналів
  • Установка заданого навантаження за допомогою одного з каналів
  • Калібрування стенду для отримання точних вимірювань

Сам стенд має індикацію стану всіх ліній блоку живлення, а саме: PWON, PSON, + 3.3V, + 5V, + 12V1, + 12V2, + 12V3, + 12V4, + 5standy (чергове), -12, -5 (для старих БП). Також є кілька інших контрольних світлодіодів. Для підключення тестованого блоку живлення до стенду є один 24-контактний роз'єм ATX, чотири 8-контактних роз'єми живлення PCI-Express, один 8-контактний роз'єм для процесорного кабелю і вісім 4-контактних периферійних роз'ємів.

Для управління роботою стенду, його налаштування і контролю використовується спеціальне програмне забезпечення, яке працює під управлінням ОС Windows, яке постійно обмінюється даними з мікро контролером стенду. Зв'язок здійснюється за допомогою інтерфейсу USB, який є на будь-якому сучасному ПК.

В ручному режимі кожен канал стенду може незалежно налаштовуватися, а контроль напруг і струмів проводиться безперервно, що дозволяє швидко з'ясувати пороги стабільної роботи блоку. Програма дозволяє також генерувати імпульси з різною величиною струму, для перевірки стійкості блоку до імпульсних навантажень (наприклад, одночасний старт декількох вінчестерів, або робота відеокарт в SLI / CF).

В автоматичному режимі програма будує 6 графіків (для кожного каналу окремий графік). По осі Х сумарна величина споживаної стендом потужності по каналу + 12В, а по Y - сумарна потужність від каналів +3.3 В і +5. Може бути заданий будь межа по потужності навантаження, в рамках допустимої потужності стенду. Кожна точка графіка на перетині осей позначає величину напруги по каналу при сумарній навантаженні на канали +3.3, +5 і +12. Тобто, на графіку напруги +3.3 все поле графіка - це величина напруги при всіх можливих комбінаціях навантажень. Знаючи заявлені в стандарті і описані нами раніше в статті допустимі відхилення по кожному напрузі - ми можемо достовірно стверджувати, на скільки відсотків блок живлення знизив, або перевищив напруга щодо ідеальних 3.300В, 5.000В і 12.000В. Але приводити в статті цей величезний масив цифр не має практичного сенсу, і все величини відхилень зручніше відобразити на графіку колірними маркерами. Легенда з відхиленнями додається на кожному графіку і дозволяє легко визначати, де вклався блок живлення в вимоги стандарту, а де ні. Знижена напруга відображається відтінками синього, підвищене щодо номіналу - червоними. Рівні за межами стандарту (+ \ - 5%) відображені темно-синім і темно-червоними квітами. Крок між кожної з точок становить 0.2-0.5 А в залежності від заданих умов тестування. Типовий блок живлення з потужністю 500Вт в автоматичному режимі тестується близько години, при цьому виробляється близько 10000 вимірювань, і така ж кількість ступенів управління навантаженням. Провести вручну аналогічний тест зайняло б багато часу. Для блоків з типовою потужністю КНХ може зніматися відповідно до навантажувальними моделями, описаними для типових навантажень в стандартах ATX PSDG 2.2 і EPS PSDG 2.91.

Після проведення замірів, графіки компонуються в один анімований GIF-файл і публікуються в статті. Підсумковий вид приблизно такий:

Грубо кажучи - чим більше зеленого кольору на графіку - тим менше відхилення напруг від ідеалу. Нагадаємо, що основне споживання сучасних ПК припадає на +12 В канал, тому важливо мінімально можливе відхилення саме в горизонтальній площині графіка.

Крім КНХ заміряються рівні пульсацій на кожному з основних каналів. Для цього використовується 4-канальний осцилограф Tektronix 2246-1Y, з максимальною частотою 100 МГц, чого з великим запасом досить для виявлення і вимірювання всіх можливих пульсацій блоку живлення. Пульсації заміряються при 100% навантаженні на блок живлення, саме в цих умовах їх величини максимальні. Чим нижче пульсації - тим менше наведень і перешкод створює блок живлення в питомих їм пристроях. Це особливо важливо для чутливих звукових карт, тюнерів і подібних пристроїв. Надалі завмер пульсацій також буде автоматизовано.

На поточний момент використана методика і стенд дозволяють з хорошою точністю визначити основні навантажувальні можливості, рівень пульсацій і відповідність допускам стандарту за всіма основними годує каналах блоку живлення. Однак завжди є можливість внести поліпшення, тому незабаром планується реалізація блоку для автоматичного виміру ефективності перетворення (ККД) блоку живлення, заміри фактора потужності, оптичні датчики для замірів швидкості обертання вентиляторів блоку і температурні вимірювання в умовах, наближених до реальних середах використання. Дана стаття буде підлягати періодичному оновленню, з урахуванням внесених змін. Також всі побажання і доповнення читачів будуть уважно розглянуті і прийняті до уваги.

Версія 1.01b від 2.02.2008. Початкова версія.

Використані матеріали і посилання:

Висловлюю подяку за допомогу в створенні стенду

J-34, izerg, MAXakaWIZARD, cyclone.

Найпростіший питання "Чи вистачить блоку живлення ХХХ для роботи комп'ютера УУУ?
Чому ж на наклейці вказано 500Вт?
Виходячи з цього, виникає питання - а як же тестувати блок: на повному навантаженні щодо низької каналах, або на максимальній потужності каналу + 12В?
А може на якомусь проміжному значенні?