Помогите найти подходящую зарядку для этого телефона, из того что смотрю, читаю, пишут что везде одна паль, даже в днс и пр. В штатной комплектации блока нет, только провод,
Заявлена поддержка PD до 33w.
Кто сталкивался помогите плз, буду крайне благодарен.
Блок питания — важный компонент ПК. Именно он обеспечивает энергией все комплектующие компьютера. Основной характеристикой БП является выдаваемая мощность. Но не менее важно и то, через какие провода эта мощность передается. Какую роль играют разные кабели блока питания, и чем они друг от друга отличаются.
Инфраструктура кабелей и различных разъемов блока питания определяет, сколько и каких устройств можно будет подключить к БП одновременно. Но не стоит думать, что у любого блока можно использовать все разъемы сразу и без каких-либо ограничений. Ограничение тут есть — сечение проводов и их сочетание с определенными разъемами. К тому же, отличаются провода у разных моделей и внешне. Но обо всем по порядку.
Для маркировки проводов БП используются обозначения по американскому стандарту AWG. Как правило, его наносят прямо на изоляцию кабелей. Чем меньше значение AWG, тем большее сечение токопроводящей жилы скрывается внутри. Рассмотрим провода, встречающиеся в компьютерных блоках питания.
20AWG
Самые тонкие провода, которые обычно используются в дешевых БП. Сечение жилы — 0.52 кв. мм. Обладают наибольшим сопротивлением. Для проводов данного типа рекомендуется ток постоянной нагрузки не более 5А. При превышении этого значения кабель будет ощутимо нагреваться, и его изоляция может оплавиться.
18AWG
Наиболее массовые провода, применяемые в различных блоках питания – от недорогих до топовых. Сечение жилы — 0.82 кв. мм. Сопротивление среднее. Выдерживают постоянную нагрузку током 8А, чего с лихвой хватает для большинства комплектующих.
16AWG
Самые «толстые» провода, которые наиболее часто встречаются в блоках высшего ценового диапазона. Сопротивление из всех кабелей БП — самое низкое. Как правило, используются только для линий питания процессоров и видеокарт. Имеют сечение 1.31 кв. мм, что позволяет им не перегреваться под постоянной нагрузкой с током вплоть до 13А.
На каждый коннектор идет несколько проводов, поэтому их необходимо скреплять между собой. В зависимости от модели и ценового диапазона БП, можно встретить следующие разновидности шлейфов:
Без оплетки
Набор проводов, который для жесткости соединен стяжками в нескольких местах. Самое простое решение, которое встречается у бюджетных блоков питания. Несмотря на это, есть у него и свои плюсы — достаточная гибкость. А вот от случайных повреждений «голые» провода защищены лишь собственной изоляцией.
Общая оплетка
Весь «пучок» проводов шлейфы помещен в единую оплетку. Выглядит аккуратно, встречается в широком диапазоне БП — от дешевых до дорогих моделей. Неплохо защищает провода от внешнего воздействия, но взамен теряется другое свойство — гибкость. Кабели с общей оплеткой гнуть труднее всего, особенно на малых диаметрах.
Оплетка на каждом проводе
Каждый провод шлейфа оплетается отдельно. Благодаря этому гибкость по сравнению с общей оплеткой возрастает, а защита от внешнего воздействия остается. Однако такие кабели редко встречаются «из коробки». В случае модульных блоков питания их можно докупить отдельно, а в случае немодульных моделей единственный вариант — воспользоваться услугами тех, кто занимается моддингом кабелей.
Плоские шлейфы
Вместо отдельных кабелей используются плоские шлейфы, в которых провода выстроены в одну линию и соединены изоляцией. За счет этого данный вид шлейфов самый тонкий и гибкий из всех. Выглядят аккуратно и эстетично, встречаются у среднебюджетных и более дорогих БП. Однако главный минус у этих шлейфов такой же, как и у обычных проводов без оплетки — их защитой служит только собственная изоляция.
Помимо сечения и вида шлейфов, различаются и методы вывода кабелей из блока питания.
Немодульная конструкция
Классический вариант: все провода, идущие к БП, припаяны к выходам его платы. Отключить ненужные в сборке шлейфы тут не получится — придется как-то расположить их внутри системного блока, чтобы они не мешали другим комплектующим и потокам воздуха. Это не всегда удобно, зато просто в реализации для производителей. Поэтому такую конструкцию можно встретить в разных моделях, от самых дешевых до среднебюджетных.
Частично модульная конструкция
Определенный компромисс. Шлейф питания материнской платы (а иногда — и процессора/видеокарты) припаян внутри БП, а провода для накопителей и периферии сделаны отключаемыми с помощью разъемов. Таким образом можно убрать неиспользуемые из них, чтобы не занимать лишнее место внутри ПК и не ограничивать воздушные потоки. Можно встретить как у дорогих моделей, так и в среднем ценовом сегменте.
Полностью модульная конструкция
Все провода от БП сделаны отключаемыми с помощью разъемов. Наиболее удобная конструкция, которая позволяет подстроить конфигурацию шлейфов под любую компьютерную сборку. Однако в реализации полностью модульная конструкция наиболее затратная, поэтому встречается она только у дорогих блоков питания.
Итак, мы рассмотрели три основные характеристики: сечение проводов, виды шлейфов и конструкцию кабелей. Две последние определяют больше эстетическую составляющую — то, насколько красиво и аккуратно будет выглядеть системный блок внутри. А вот к первой нужно отнестись более внимательно, ведь именно от неё зависит правильное питание компонентов ПК.
Для подключения жестких дисков и твердотельных накопителей с интерфейсом SATA хватает возможностей даже самых скромных проводов 20AWG. То же самое можно сказать и о корпусных вентиляторах, если они питаются напрямую от блока питания с помощью разъема MOLEX. Впрочем, даже в недорогих моделях БП в этой роли нередко встречаются провода 18AWG — чаще всего потому, что и прочие коннекторы используют их же.
Стоит учитывать, что при высокой нагрузке напряжение на коннекторах кабеля проседает — это наиболее заметно, если используются провода 20AWG. Вентиляторы и SSD к этому особо не чувствительны, а вот жесткие диски по этой причине могут временами отключаться. Поэтому при использовании HDD желательно подключать их на тот «хвост» блока питания, где нет высокой нагрузки. Особенно, если жестких дисков у вас несколько.
В современном ПК основными потребителями энергии являются процессор и видеокарта. Однако бюджетные модели потребляют не так уж много. Поэтому в дешевых БП можно встретить провода 20AWG и для коннекторов питания процессора и видеокарты. По идее, их должно хватать — по 5А на каждую из линий питания достаточно в обоих случаях. Таким образом, в идеале на разъем процессора EPS12V (четыре линии питания) с помощью таких проводов можно безопасно передавать до 240 Вт энергии. А на разъём PCI-E 8-pin (три линии питания) для видеокарты — 180 Вт.
Однако на практике все не так радужно. Соединение в разъемах не всегда качественное, поэтому сопротивление каких-то линий может быть выше. Из-за этого по оставшимся линиям может пойти больший ток, а напряжение, доходящее до комплектующих под нагрузкой, значительно просядет. В результате этого такие провода перегреются, и их изоляция рискует оплавиться. Что в итоге может привести к короткому замыканию.
Поэтому теоретические значения мощности в данном случае можно смело делить на полтора. В итоге провода 20AWG годятся только для питания нетребовательных процессоров и одного коннектора PCI-E 6-pin, разъем для которого можно встретить только в бюджетных видеокартах.
А вот провода 18AWG подходят для этих целей куда лучше. Их сопротивление ниже, а максимальный ток — выше. Поэтому их возможностей с лихвой хватает и для питания процессоров, и для наиболее распространенного коннектора питания видеокарты PCI-E 8-pin. Но два PCI-E 8-pin на один шлейф с AWG18 «вешать» точно не стоит, хотя именно так поступают некоторые производители. Для полной безопасности такой конфигурации нужны более «толстые» провода 16AWG.
Флагманские видеокарты оснащаются разъемом питания — 12VHPWR и его доработанной версией 12V-2X6. Они рассчитаны на передачу до 600 Вт мощности, поэтому у проводов 18AWG в этом случае не будет никакого запаса. Как следствие, без 16AWG и для таких коннекторов не обойтись.
Шести- и восьми контактные разъемы PCI-E используются для передачи дополнительного питания видеокартам уже многие годы. Шести контактная версия может передавать до 75 Вт мощности, восьми контактная — до 150 Вт. В случае необходимости передачи более высокой мощности на видеокарты устанавливается по два, а то и по три таких разъема.
Однако несколько таких разъемов и подключенных кабелей рядом выглядят довольно громоздко. В 2020 году организация PCI-SIG представила новый разъем — 12VHPWR. Он рассчитан на передачу до 600 Вт мощности, и при этом лишь немного больше обычного разъема PCI-E 8-pin. В старых разъемах 6-pin и 8-pin для передачи энергии используется по две и три пары контактов, соответственно. Оставшиеся контакты служат для определения того, вставлен ли кабель питания. В 12VHPWR ток передают шесть пар контактов.
Вдобавок к ним имеется еще четыре контакта согласования. Один из них сообщает о наличии карты на конце разъема (CARD_CBL_PRES#), второй — о напряжении в пределах нормы, которое присутствует на контактах питания (CARD_PWR_STABLE). Оставшиеся два контакта (Sense 0 и Sense 1) предназначены для конфигурации максимально передаваемой мощности при включении и после загрузки системы. В зависимости от них пиковая мощность, потребляемая по кабелю дополнительного питания видеокартой, может составлять 150, 300, 450 или 600 Вт.
Первыми новый разъем получили топовые видеокарты NVIDIA GeForce RTX3090 Ti. Но использовали его возможности они не полностью, ограничиваясь конфигурацией на 450 Вт. Полную версию на 600 Вт впервые получил следующий топ компании, RTX4090. И благодаря ему 12VHPWR сразу же обрел дурную славу, так как было зафиксировано множество случаев его плавления при работе.
Почему же 12VHPWR часто плавятся? По заявлениям компании NVIDIA, подобные случаи происходили у пользователей, которые не убедились в том, что коннектор вставлен в разъем до конца. Это могла быть как невнимательность со стороны самих пользователей, так и посторонний мусор в разъеме, который препятствовал полной вставке.
Другой причиной называется сильный изгиб кабеля при подключении. Из-за него происходило чрезмерное натяжение проводников, что могло привести к их частичному разрыву. Как следствие, сопротивление соединения возрастало, что вело к перегреву.
Вдобавок коннекторы кабелей некоторых производителей имели неполный охват контактных стержней. Из-за этого повышалось сопротивление в месте соединения и значительно увеличивался нагрев разъема.
На самом деле, помимо вышеназванных причин, есть еще одна. Каждый из контактов питания 12VHPWR рассчитан на максимальный ток 9.5 А. При этом в предельном рабочем режиме передаваемый по ним ток составляет чуть более 8.3 А. То есть при передаче высокой мощности разъем работает практически на максимуме своих возможностей, что не есть хорошо. Для сравнения: контакты разъема питания PCI-E 8-pin рассчитаны на предельный ток 8 А. Но даже при максимальной нагрузке на них приходится по чуть менее 4.2 А, то есть имеется практически двукратный запас. Даже если один из проводов этого разъема потеряет контакт, оставшиеся распределят его ток между собой без каких-либо негативных последствий.
В случае с 12VHPWR потеря контакта даже одного из токонесущих проводов при высокой мощности куда страшнее. Она провоцирует увеличение силы тока на оставшихся проводах до значений, превышающих максимально допустимые. Это ведет к перегреву разъема и его последующему расплавлению.
Разъем 12V-2X6 обладает непохожим на предшественника названием. Однако выглядит он практически аналогично и является продолжателем дела 12VHPWR с некоторыми доработками.
Длина контактов питания увеличена с 4,2 до 4,45 мм
Целевая точка соединения контактов питания смещена на глубину 4,1 мм с прежних 5,15 мм
Размер гнезда для контактов согласования увеличен с 1,6 × 9,3 мм до 1,70 × 9,4 мм
Длина контактов согласования уменьшена с 4 до 2,5 мм
Более глубокое гнездо и смещенная точка контакта должны поспособствовать более плотному соединению даже в случае не совсем до конца вставленного коннектора. Вдобавок к этому были частично изменены сигнальные режимы контактов согласования. Теперь если ни один из контактов не соединен, то питание попросту не подается. А так как контакты теперь короче и глубже, то при наполовину вставленном коннекторе видеокарта просто не включится.
Основные физические параметры разъемов 12VHPWR и 12V-2X6 схожи, поэтому кабели одного стандарта можно вставить в разъемы другого.
Однако стоит остерегаться использовать уже упомянутые кабели 12VHPWR, у которых был выявлен неполный охват стержней. К тому же, из-за смещенной точки контакта любой из старых кабелей может иметь худшее соединение, чем изначально предназначенные для этого кабели 12V-2X6. Все это могло бы иметь меньшее значение, если бы речь шла о разъемах с большим запасом прочности по току. Однако в случае с 12VHPWR и 12V-2X6 лучше не рисковать, используя именно предназначенные для каждого из них кабели. Так вероятность появления проблем будет куда меньше.
Хотя кабели двух стандартов схожи, сами разъемы отличаются. И не из-за разной высоты контактных стержней, как можно было подумать, а из-за реализации режимов согласования. Блок питания с 12VHPWR будет подавать напряжение на разъем в любом случае, тогда как БП с нативным 12V-2X6 не будет задействовать питание, пока не получит сигнал подключения от видеокарты.
То есть для обеспечения всех преимуществ и повышенной безопасности разъема 12V-2X6 и блок, и видеокарта должны быть оснащены именно им. Но если в случае с видеокартой можно обновить режимы согласования с помощью прошивки BIOS, то среди блоков питания для полной поддержки режимов разъема 12V-2X6 придется выпускать обновлённые модели.
Первые блоки питания с поддержкой нового стандарта уже представлены несколькими производителями. В их числе Thermaltake Toughpower TF3 мощностью 1550 Вт, FSP Hydro PTM X Pro и Hydro G Pro мощностью 1200W, Silverstone DA850R мощностью 850 Вт, а также MSI MAG GL мощностью 750 и 800 Вт.
NVIDIA уже установила разъем 12V-2X6 на некоторые карты RTX4000 серии Founders Edition. Постепенно на новый разъем перейдут и другие производители карт компании. AMD в текущей серии видеокарт RX7000 все также остается верна старым разъемам PCI-E 8-pin. Новшества, представленные в разъеме 12V-2X6, должны решить прежние проблемы с нагревом и плавлением. Как показывают первые тесты, обновленный разъем действительно устойчивее предшественника при недостаточно плотной вставке.
Несмотря на все усовершенствования, разъем остается все также потенциально опасным для режимов 450 и 600 Вт, так как при высоких токах его контакты имеют малый запас прочности. При этом можно сказать, что в более щадящих режимах 150 и 300 Вт новый 12V-2X6 точно должен быть не опаснее старого доброго восьми контактного разъема питания PCI-E.
Если вы выбираете блок питания с расчетом использовать его долгие годы, обратите внимание на то, чтобы у выбранной модели:
На шлейфах питания процессора были использованы провода не менее 18AVG.
На шлейфах питания видеокарты с одним коннектором PCI-E 8-pin или двумя коннекторами PCI-E 6-pin — провода 18AVG.
На шлейфах питания видеокарты с двумя коннекторами PCI-E 8-pin — провода 16AVG.
На шлейфах питания видеокарты с коннектором 12VHPWR или 12V-2X6 — провода 16AVG.
Это рекомендации безопасности. Из эстетических рекомендаций можно выделить следующие:
Если в вашем корпусе нет места для того, чтобы скрыть лишние кабели — обратите внимание на блоки с частичной или полной модульной конструкцией.
Для корпусов с прозрачной боковой крышкой желательно предпочесть блоки с плоскими шлейфами — их легче всего проложить скрытно для эффектного внешнего вида.
В случае, если скрытная прокладка проводов не требуется, наиболее аккуратно будут выглядеть кабели с оплеткой.
Среди комплектующих компьютера блок питания играет особую роль. Именно он снабжает энергией все остальные компоненты ПК, позволяя им работать слажено и без сбоев. Но когда с блоком возникают проблемы, начинает страдать весь компьютер. А вместе с ним — и его пользователь. Как понять, что пришло время поменять БП?
Правильно подобранный блок питания — самый «долгоиграющий» компонент компьютерной системы. Он может без проблем пережить несколько поколений процессоров и видеокарт, продолжая исправно выполнять свою миссию по снабжению компонентов ПК электричеством.
Но не всегда пользователи выбирают модели с запасом на будущее. Да и компьютерное «железо» из поколения в поколение становится все более прожорливым. Вдобавок к этому годы не щадят даже дорогие качественные модели. Поэтому рано или поздно у любого пользователя ПК назревает вопрос: может все-таки потихоньку копить на новый блок? Рассмотрим, какие проявления могут стать причиной для этого.
Самый верный признак проблем с блоком питания — появление спонтанных перезагрузок, зависаний системы или «синих» экранов.
Хотя причин на это может быть много, в первую очередь стоит проверить блок питания. Как это сделать — мы рассказывали в отдельном материале.
Если виновником оказался старый блок, используемый с современным «железом», то лучшим вариантом будет его замена. Конечно, и такой БП при желании можно починить. Но отработавшая свое электроника и после ремонта может выдать неожиданные сюрпризы, в итоге приведя к неисправности таких дорогих комплектующих, как материнская плата или видеокарта. В большинстве случаев идти на такой риск нецелесообразно, и гораздо разумнее поменять блок питания на новый.
Скорость износа подшипника вентилятора БП зависит от его типа. В дешевых моделях блоков используются наиболее простые подшипники, в дорогих — более продвинутые вариации. Поэтому у первых паразитные шумы при работе могут появиться в первые год–два использования, а у вторых — только через пять, семь или даже десять лет. Чтобы избавиться от неприятных звуков, можно заменить только вентилятор БП. Но стоит иметь ввиду, что для корректной и бесшумной работы блока нужно будет поискать более-менее качественную «вертушку» с характеристиками, которые схожи со старым вентилятором.
Причина шума от старого блока питания не всегда кроется в изношенном подшипнике. Если вы заметили, что вентилятор БП в последнее время стал работать на повышенных оборотах, то, возможно, внутри устройства стали перегреваться какие-то компоненты, сбоит термодатчик или микросхема контроля вентилятора. Если заменой последнего вопрос не решится, стоит задуматься о том, чтобы приобрести новый блок на замену.
Несмотря на важность блока питания в стабильной работе системы и приличный «жор» современных комплектующих, до сих пор много случаев, когда БП в сборке не уделяется должного внимания, и он берется «на сдачу». Часто в таких конфигурациях блок работает на пределе своих возможностей, тем не менее как-то справляясь со своими обязанностями.
Под нагрузкой, близкой к максимальной, электроника блока питания сильно нагревается. Поэтому заметно снижается ресурс ее работы. К тому же, это может быть одной из причин предыдущего пункта — шумной работы вентилятора.
Похожую ситуацию можно встретить, когда покупаются новые «прожорливые» компоненты, а БП остается от старой сборки. Многие блоки могут достаточно долгое время работать на пределе своей мощности, поэтому вначале проблем с ПК может и не быть. Однако под максимальной нагрузкой часто просаживается напряжение, что ведет к негативным последствиям для практически всех компонентов компьютера. Поэтому перед заменой комплектующих обязательно нужно рассчитать общее потребление новой конфигурации. Если ее пики вплотную подходят к мощности БП, указанной по линии 12 В, то блок желательно сменить. На замену нужно выбирать модель, мощность которой превышает общее потребление комплектующих на 20% или выше. Тогда такой блок не будет перегреваться, производить сильный шум, и прослужит долгое время.
Несмотря на стабильность под нагрузкой, достаточную мощность и отсутствие явного шума, у многих сочетаний блоков питания и компьютерных комплектующих есть еще одно слабое звено — силовые соединения.
В первую очередь это касается использования различных переходников. Особенно тех, которые предназначены для конвертирования разъемов Molex или SATA в коннекторы питания для видеокарты. Единственным полностью безопасным вариантом в этом случае можно считать переходник с двух таких разъемов на один коннектор PCI-E 6-pin. Все потому, что максимальная мощность в данном случае невелика — всего 75 Вт.
А вот собирать более продвинутый PCI-E 8-pin с помощью подобной комбинации крайне нежелательно. Если видеокарта будет потреблять по такой связке мощность, близкую к полной для коннектора (150 Вт), это будет чревато чрезмерным нагревом соединений в переходнике. Что может привести к их расплавлению или даже возгоранию.
Для безопасного использования видеокарт, требующих питания 8-pin, необходимы выделенные провода от БП с соответствующими коннекторами. Если их нет, то переходники можно использовать лишь как крайнюю временную меру. Полное решение этой проблемы — только замена блока питания. Современный разъем 12VHPWR и его последователь 12V-2X6 могут предоставить видеокарте еще большее количество энергии — до 600 Вт. Если у вас карта с таким разъемом, а у блока его нет, можно использовать переходники с нескольких PCI-E 8-pin. Однако и в этом случае из соображений безопасности лучше присмотреться к современным БП, у которых подобный разъем доступен «из коробки». Особенно, если вы используете очень «прожорливую» видеокарту, вроде GeForce RTX4090.
Ошибки с комбинациями разъемов и проводов, которые приводят к их небезопасному использованию, нередко совершают и производители блоков питания. Здесь же нужно в первую очередь упомянуть главную — установку двух коннекторов PCI-E 8-pin на один шлейф с проводами с сечением 18AWG.
Если в компьютере с таким блоком установлена относительно «прохладная» видеокарта из среднего ценового сегмента, то опасаться нечего. Но при использовании топовых карт, потребление которых составляет от 300 Вт и выше, провода и соединения такой конфигурации могут заметно нагреваться. Поэтому, для беспроблемной работы системы под нагрузкой, БП в этом случае лучше сменить.
Блок питания — один из компонентов компьютера, который не влияет на производительность системы и может использоваться долгие годы. Однако нестабильность под нагрузкой, выход на предельную мощность, повышенный шум и множество соединений через переходники влияют на стабильность работы системы негативно. А в некоторых случаях это еще и небезопасно — как для комплектующих ПК, так и для самого пользователя.
Присматривая новую модель, не забудьте учесть необходимый запас мощности и наличие всех современных разъемов в нужном количестве. В том числе — с учетом будущих апгрейдов. Тогда выбранный блок питания будет радовать вас долгие годы без необходимости замены.
В импульсном блоке питания сетевое напряжение сначала выпрямляется, затем преобразуется в переменное высокой частоты (обычно несколько десятков кГц). Затем напряжение понижается до нужного уровня с помощью трансформатора и снова выпрямляется.
В DC-AC преобразователях в качестве ключей применяются полевые транзисторы с изолированным затвором, они же MOSFET, которые формируют прямоугольные высокочастотные импульсы, питающие силовой трансформатор.
Но трансформаторы, как и любые индуктивности, прямоугольники не очень любят. Если из прямоугольной формы сделать синусоидальную, то потери на трансформаторе понизятся. Для этого и нужен LLC-контур.
LLC-резонатор — резонансный контур, состоящий из двух индуктивностей и одной емкости. Расположен прямо перед силовым трансформатором.
Основой резонатора является пара конденсатор-индуктивность (LR, CR). Еще одна катушка — индуктивность намагничивания силового трансформатора (LM) — добавлена в контур, позволяя регулировать напряжение при слабой нагрузке.
К слову о регулировке: в БП с LLC-резонатором применяется не ШИМ, а частотно-импульсная модуляция (ЧИМ). Коэффициент заполнения импульсов постоянна и всегда равна 50%. Меняя частоту входного напряжения, приближая и отдаляя ее от резонансной для контура, можно управлять выходным напряжением и таким образом его стабилизировать. Диапазон такой регулировки мал, но для стабилизации более чем достаточен.
Именно LLC-резонатор обеспечивает синусоидальную форму тока на трансформаторе вместо прямоугольной. Режим работы схемы становится более мягким, убираются паразитные гармоники, снижаются тепловые потери.
А еще благодаря действию самоиндукции в контуре резонатора ток сток-исток на полевых транзисторах отстает от напряжения, что обеспечивает ZVS-коммутацию, т.е. переключение при нулевом напряжении — MOSFET меньше греются.
Внешне БП с LLC-резонатором можно отличить по конденсатору и катушке, которые устанавливаются до трансформатора.
Расчет и настройка LLC-резонатора — задача нетривиальная. Поэтому до недавних пор резонансные блоки питания стоили намного дороже обычных. Но на сегодняшний день технология отработана и перестала быть диковинкой.
LLC — не единственная резонансная топология блоков питания. Есть еще LCC-топология, в которой индуктивность намагничивания LM заменена шунтирующим конденсатором CS.
Такая схема также позволяет реализовать режим ZVS-коммутации на ключах и снизить до минимума потери при их переключении. Но в целом схема оказалась более сложной в реализации, чем LLC-топология. В частности, в этой схеме необходимо ограничивать ток контура при сильном снижении нагрузки — например, при переходе в спящий режим. Если не вводить обратную связь по выходному напряжению, при его падении частота коммутации ключей станет близка к собственной резонансной частоте ненагруженного контура. Это приведет к возрастанию токов в контуре и росту потерь.
LLC-топология позволила повысить КПД импульсных боков питания до 98% за счет снижения потерь при переходных процессах на силовых ключах и тепловых потерь на трансформаторе. Технология не новая, методики расчета компонентов отработаны. В большом ассортименте выпускаются элементы, предназначенные для ее реализации. Это позволило снизить цену на резонансные БП. Большинство современных энергоэффективных блоков питания построены на LLC-топологии и цену при этом имеют вполне приемлемую.
P/S "Предугадывая комментарии и замечания":
«благодаря действию самоиндукции в контуре резонатора ток сток-исток на полевых транзисторах отстает от напряжения, что обеспечивает ZVS-коммутацию»
Нет, ток отстаёт от напряжения в резонансном контуре потому, что контроллер LLC, с помощью ООС, отслеживает уровень напряжения на нагрузке и удерживает частоту осцилляции всегда чуть выше, чем собственная текущая резонансная частота контура, которая меняется от уровня приложенной нагрузки.
А режим ZVS у ключей обеспечивается автоматической подстройкой колебаний контура к коммутации ключей, просто маятник пытается снизить сопротивление своим колебаниям. Синусоида или правильней сказать круг – самая менее затратная фигура на накладные расходы.Только при проектировании LLC нужно удерживать частоту осцилляции как можно ближе к резонансной частоте контура, тогда при коммутации ключей и режим ZVS будет сохранятся и ток через ключи будет меньше, меньше будет отставать от напряжения, и работа ключей будет приближаться к режиму ZCS.
«обеспечивает ZVS-коммутацию, т.е. переключение при нулевом напряжении — MOSFET меньше греются»
Это следствие, а причина – отсутствие коммутационных потерь при переключениях, из-за исключения действия плато Миллера, то есть исключение пребывания ключа в линейном режиме. Так же, исключение действия плато Миллера положительно сказывается и на драйвер, уменьшая на нём потери.
Рисунок осциллограммы «В – ZVS-коммутация» переключения MOSFET-транзистора у LLC какой-то кривой, ибо на момент открытия ключа, к каналу ключа приложено обратное напряжение, уровня прямого падения напряжения на паразитном обратном диоде ключа, из-за протекания через него прямого тока, тока от колебаний с контура. То есть в общей точке соединения истока верхнего и стока нижнего ключей напряжение на 1-2В будет выше уровня питающего напряжения или ниже уровня общего провода/корпуса/земли на момент включения соответствующего ключа.
«схема оказалась более сложной в реализации, чем LLC-топология»
LCC не сложней LLC, просто не подходит для работы с малой нагрузкой, ибо слишком большие коммутационные токи на ХХ. LCC хорош для сварочников, ибо вообще не боится КЗ в нагрузке, а так же там, где нагрузка всегда подключена к ИИП и всегда близка к номинальной.
Что такое КПД? Применимо к блокам питания (PSU), коэффициент полезного действия — это отношение отдаваемой мощности к потребляемой. Идеальных преобразователей не бывает, поэтому часть электрической энергии переходит в тепло из-за ненулевого сопротивления компонентов преобразователя. Это потери на полупроводниковых элементах и трансформаторах, в меньшей степени на конденсаторах, катушках и даже на токопроводящих дорожках печатной платы. Совокупность этих потерь и есть обратная величина КПД. Сертификация 80 PLUS обозначает, в рамках какого диапазона КПД работает блок питания.
Не влияет.
Возьмем за пример качественный БП, который действительно может выдать заявленную мощность. Если на нем написано 850 Вт, то он должен выдавать 850 Вт не зависимо от того, каким именно сертификатом 80 PLUS он промаркирован. Либо не промаркирован вовсе. Если БП заявленную мощность не выдает — вопросы уже к качеству самого БП и его производителю. Нам только важно знать, что выходная мощность не зависит от КПД.
По отношению к компьютерным PSU коэффициент полезного действия влияет только на потребляемую мощность из розетки. Зная КПД и выходную мощность, мы так же можем вычислить, сколько мощности переходит в тепло. Вспомним уроки физики:
А — полезная работа, она же отдаваемая блоком питания мощность — Pout;
Q — затраченная энергия, она же потребленная из розетки мощность — Pin;
η — коэффициент полезного действия.
η = А / Q = Pout / Pin
Соответственно, чтобы понять, сколько блок питания заберет из розетки, нужно поделить выходную мощность на КПД:
Q = А / η
Pin = Pout / η
Возьмем БП на 600 Вт (Pout), у которого, предположим, на полной мощности КПД (η) = 80 % или 0,8. Следовательно, 20 % — это потери.
600 / 0,8 = 750 Вт — столько БП берет из розетки.
Именно так, а не наоборот. Некоторые почему-то считают, что нарисованные на блоке 600 Вт — потребляемая мощность, а КПД 80 % означает, что БП отдает на 20 % меньше, т.е. 600 * 0,8 = 480 Вт. Это в корне неверное суждение.
750 − 600 = 150 Вт — столько энергии уходит в тепло.
Довольно много. К счастью, производители блоков питания за последние пару десятков лет научились собирать столь эффективные девайсы, что КПД порой достигает 96 и более процентов. Чтобы оценить блок питания, вступает в игру небезызвестная сертификация 80 PLUS от CLEAResult (в девичестве 80plus.org), которая по отработанной и проверенной методике тестирует практически все компьютерные БП на рынке.
Всего шесть видов сертификата. Один базовый и пять «металлических»: бронзовый, серебряный, золотой, платиновый и титановый. Чтобы блоку питания получить заветную наклейку, он должен соответствовать требованиям организации CLEAResult.
Небольшая, но важная ремарка. Многие авторы и издания ошибочно приводят цифры из таблицы 230V Internal Redundant — она для серверных PSU, а тесты выполняются в американских сетях 60 Гц. Redundant — «избыточный, резервный» — конфигурация с резервным питанием, когда в сервере используются два или более PSU для непрерывной подачи питания в случае выхода из строя одного из блоков. Определенно не наш клиент. К сожалению, сила копипасты непоколебима, и интернет просто заполонен неправильными таблицами с отсебятиной в верхней строчке.
Нас же интересует раздел 230V EU Internal Non-Redundant:
На странице Power Supplies and Manufacturers, вкладка 230V EU Internal, вы можете ознакомиться с результатами тестов некоторых блоков питания для настольных компьютеров. Titanium в отличии от всех остальных обязан держать 90 % КПД даже на 10 % мощности. У импульсных блоков питания на малых мощностях с этим всегда проблемы из-за особенностей их работы — приходится идти на разные ухищрения и усложнять топологию. Отсюда берет начало еще один постулат:
Чем круче сертификат 80 PLUS, тем совершенней схемотехника блока питания и качественней элементарная база.
Чтобы попадать в требования 80 PLUS, производителям приходится разрабатывать максимально эффективную схемотехнику и применять при сборке компоненты с минимальным паразитным сопротивлением. Каждый лишний Ом в цепи преобразования — это дополнительные ватты электрической энергии, которые не дают ничего, кроме бесполезного нагрева. Если взять блок с обычным «неметаллическим» сертификатом или вообще без, то скорее всего перед нами динозавр. Простой как пень, на классической схеме без резонансного преобразователя LLC, с выпрямителем на диодах (шоттки в лучшем случае), трансформатор с отдельными обмотками на +5 и +3,3 вольта, которые стабилизируются старыми добрыми магнитными усилителями на катушках, иногда даже групповых.
Просто — не всегда плохо. Да, «деревянные» блоки питания уступают своим более совершенным собратьям по параметрам, но они могут быть не менее надежными. Проверенная десятилетиями схемотехника, примитивная топология без лишних узлов и наворотов.
С появлением Bronze, во многих платформах начали добавлять резонансный преобразователь LLC. Он превращает прямоугольный сигнал в синусоидальный, разгружает трансформатор и добавляет эффект переключения транзисторов при нулевом напряжении, который снижает паразитные потери на ключевых MOSFET основного преобразователя.
Вместо диодов после трансформатора синхронные выпрямители на мосфетах — сопротивление значительно ниже, чем у шоттки, соответственно меньше нагрев и выше КПД. А еще они занимаю меньше места — можно установить на отдельную плату, либо вынести на обратную сторону основной PCB. И их проще охлаждать — радиаторы обычно вообще не нужны, хватает самой печатной платы и напаенных токоведущих пластин.
А еще их проще распараллелить. У полуторакилловатного платинового Corsair HX1500i на выпрямителе стоят двенадцать (по шесть на плечо) Vishay SiR626DP с сопротивлением (Rds) 1.7 мОм. Или 0,0017 Ом. Каждый из этих полевиков на 100 А. Запас по току практически пятикратный. Зачем вообще столько? Чтобы транзисторы работали в максимально щадящем режиме.
На некоторых передовых моделях не только низкое напряжение выпрямляется транзисторами. Например, у титановых be quiet! Dark Power 13 высоковольтный выпрямитель тоже собран на мосфетах вместо обычных диодных мостов.
В старых БП для получения 12, 5 и 3,3-вольтовых линий приходилось мотать три вторичные обмотки. В трансформаторах продвинутых моделей используется одна вторичная обмотка, благодаря чему удалось увеличить сечение многожильного провода либо уменьшить габариты сердечника. А 3,3 В и 5 В теперь получаем с дополнительных DC-DC преобразователей, чаще всего установленных на отдельную плату.
Еще одна интересная технология — Interleaving PFC Pre-Regulator (для просмотра потребуется VPN). В некоторых БП называется Boost Interleaved PFC. Например у XPG CyberCore 1300 Platimun на платформе CWT CST. Вместо одного boost-конвертера, который играет роль корректора мощности (PFC) ставят два параллельно со сдвигом 180°.
Это позволяет уменьшить габариты катушек, уменьшить силу тока, проходящего через полупроводники, в два раза, снизить пульсации и потери на переключении. Узел становится более компактным и эффективным.
На высоких мощностях у блоков Titanium и Platinum преобразователь может быть распараллелен: ставится два независимых трансформатора и дублируются сопутствующие им компоненты.
В некоторых моделях даже напаивают дополнительные медные пластины по форме дорожек, чтобы максимально снизить сопротивление. Правда, это, на мой взгляд, уже немного перебор. Чаще просто усиливают припоем.
Самое главное — чем выше КПД, тем ниже нагрев компонентов, выше надежность и срок жизни блоков питания. В частности конденсаторов, чей ресурс напрямую зависит от температурных показателей. А еще можно экспериментировать с системой охлаждения.
80 PLUS — давно уже не только про экономию электроэнергии. Чтобы дотянуться до сертификатов Gold, Platinum, Titanium, особенно на высоких мощностях, инженеры находятся в процессе непрерывного поиска технологий с целью улучшить показатели КПД, а следовательно и качество, надежность источников питания. Снизить нагрев, установить тихую или полупассивную систему охлаждения, повысить частоту преобразования и уменьшить габариты PSU — все это определенно на пользу индустрии. Да, блоки питания с топовыми сертификатами — это дорого относительно более простых моделей. Но с другой стороны, купив один раз хороший БП, можно забыть о его апргейде чуть ли не на десятилетие.
на основе этой таблицы
Подбирая современный блок питания для настольного ПК, пользователь сталкивается с понятием корректора коэффициента мощности. В английской интерпретации это понятие звучит как power factor corrector (PFC). Что это такое, что он корректирует в современных блоках питания и какая от него польза?
Для начала, разделим активный и пассивный корректоры коэффициента мощности (ККМ). Пассивные ККМ в современных блоках питания не применяются из-за низкой эффективности. Их мы рассматривать не будем. Далее речь пойдет только об активных ККМ (APFC).
В некоторых блоках питания APFC есть, в других нет. APFC в БП обычно преподносится производителем как неоспоримое преимущество.
Но для начала нужно разобраться с мощностью самого компьютера. Для определения мощности необходимо измерить ток, напряжение и перемножить их. Закон Ома, однако.
Измерим потребляемую мощность ПК, в составе которого установлен БП без корректора.
Измеритель показывает напряжение 220 вольт при токе 0.756 ампер. Все это перемножаем и получаем мощность 166 Вт. Странно, но прибор показывает мощность 100 Вт. Что это, ошибка?
Нет, просто мы сравнили разные мощности. После перемножения тока на напряжение была получена так называемая полная мощность — 166 Вт. А измеритель показал активную мощность 100 Вт, то есть именно ту, которая делает для нас работу. Остальная мощность просто не используются и ее можно условно назвать неактивной мощностью. В понятие неактивной мощности входят составляющие реактивной мощности и мощности гармонических искажений. вычисляются они немного сложнее, чем просто разность полной и активной мощности и останавливаться на этом мы не будем.
Чтобы не запутаться, полную мощность измеряют в вольт-амперах (ВА), активную в ваттах (Вт)
Наверняка пытливый читатель сразу же задался корыстным вопросом: а за какую электрическую мощность мы платим, что учитывает электросчетчик. Так вот, счетчик считает только активную потребленную мощность.
Так вот, отношение активной мощности к полной дает нам так называемый коэффициент мощности (КМ), в английском это Power Factor (PF). Разделим 100 Вт на 166 и получим PF=0.60. Обратите внимание, именно это значение PF и показывает нам измеритель.
Не зная PF, невозможно достоверно определить мощность нелинейной нагрузки в сети переменного тока. Простой амперметр и вольтметр тут не годятся.
Иногда коэффициент мощности путают с коэффициентом полезного действия (КПД). На самом деле это совершенно разные показатели, не имеющие друг к другу никакого отношения.
PF показывает, насколько эффективно БП использует сеть переменного тока. КПД показывает, насколько эффективно БП преобразует мощность из сети для питания компонентов компьютера.
Именно коэффициент мощности и должен скорректировать корректор (PFC), пытаясь довести его до единицы и свести к нулю неиспользуемую мощность. Возникает вопрос: зачем? Ведь счетчик ее не учитывает, зачем же платить за корректор коэффициента мощности, который мы покупаем в одном корпусе с блоком питания.
Первая причина — она же главная
Сама по себе неактивная мощность не используется и напрямую мы за нее не платим, но она бегает по проводам, по контактам выключателей и реле, по обмоткам трансформаторов и тем самым нагружает их почем зря.
Судите сами, наш подопытный БП потребляет ток 0.756 ампер. А если бы коэффициент мощности был равен 1, то потребляемый ток составил всего 0.45 А.
«А для моей новенькой медной проводки в квартире без разницы», — скажет читатель и будет прав, но только в границах своей квартиры. Для примера возьмем большое офисное здание, в котором установлены 1000 компов. Если все они будут с корректором коэффициента мощности, то общий потребляемый ток будет 450 Ампер. А если все будут без корректора, то мы получим ток в 750 А, из которых 300 А будут лишний раз нагревать провода, кабели и обмотки генераторов, увеличивая общие потери электроэнергии. Теперь умножьте все это на масштабы города, страны или даже всей планеты.
Вторая причина, тоже важная
Импульсный блок питания компьютера имеет на входе достаточно большую емкость в виде электролитического конденсатора. Кто хоть раз вскрывал БП, знает об этом. Именно этот конденсатор является главным виновником низкого PF и необходимости использования APFC. Дело в том, что конденсатор потребляет ток не равномерно, а только в определенные моменты. И вот в эти моменты возникает бросок тока.
Ниже желтая осциллограмма — это напряжение сети, а голубым цветом как раз обозначены импульсы тока зарядки конденсатора в моменты максимальных значений напряжения.
Все это приводит к искажению формы и симметрии синусоидального напряжения в сети. Даже на этой осциллограмме видно, что макушки синусоиды срезаны, и причина этому — как раз неравномерное потребление тока. Это негативно сказывается на работе других электроприборов, для которых «чистый» синус — залог хорошей работоспособности.
Для сравнения ниже показана осциллограмма, полученная при измерении тока через БП с APFC.
Нетрудно заметить, что форма тока в БП с APFC синхронно повторяет форму напряжения, именно это и требуется от APFC. В данном случае PF составлял 0.98. Кстати, это блок питания be quiet! Pure Power 11 500W.
В целях повышения энергоэффективности компьютерных блоков питания была предложена программа сертификации — 80 PLUS. Чуть позже требования программы были включены в международный стандарт энергоэффективности потребительских товаров Energy Star, который является обязательным во многих странах мира.
В стандарте 80 PLUS, кроме базовых требований, существуют несколько дополнительных уровней, которые добавлялись по мере совершенствования технологий изготовления БП.
Обозначаются уровни энергоэффективности вот такими симпатичными значками.
О КПД мы говорить не будем, это совсем другая история, а вот на коэффициент мощности как раз стоит обратить внимание. Как следует из таблицы, даже в базовых требованиях стандарта 80 PLUS коэффициент мощности должен быть не ниже 0.8, и с каждым уровнем энергоэффективности требования к коэффициенту мощности только возрастают.
Получить такой коэффициент мощности можно, только если применять активный корректор коэффициента мощности (APFC). Теперь причина применения APFC в БП становится понятной и заключается в необходимости соответствовать требованиям стандарта 80 PLUS. Кроме того, получение сертификата определенного уровня энергоэффективности является делом чести уважающего себя производителя. Ведь чем выше сертификат, тем более престижным и продвинутым среди покупателей считается блок питания.
За импульсники мне не пишите черти ,) только хардкор !
