Komputilaj blokoj de elektrizo de normo ATX

El Vikilibroj
Jump to navigation Jump to search

La unua normigita modelo de komputila bloko de elektrizo (BdE) estis AT. Konformaj al ĝi BdE kaj komputilkestoj malaperis el komputilkomerco nur kelkajn jarojn antaŭ hodiaŭ.

AT

BdE laŭ normo AT provizis al komputilo kvar konstantajn tensiojn - +5, +12, -5, kaj -12V. Tamen pro evoluo de procesoroj kaj aliaj komponantoj, unue, kreskis suma uzata per komputilo povo, due, pli kaj pli sentiĝis manko de tensio +3,3V, kiu estis produktata rekte per aparta stabiligilo sur ĉeftabulo. Krom tio, la modelo de komputilkestoj AT estis ne tre taŭga por munti komputilojn kaj ne tre bona de vidpunkto de malvarmigo. Ĉio-ĉi kondukis firmaon Intel en 1995j al normo ATX – nova modelo de komputilkesto kaj BdE.

ATX

En BdE ATX kvanto de eliraj tensioj plimultiĝis: aliĝis tensioj +3,3 kaj +5V SB (Stand-Bay). La lasta estis enkondukita por realigi tiaj funkcioj, kiel "vekiĝo" de komputilo per signalo el loka reto, de modemo, per premo de klavo ĉe klavaro aŭ muso, kaj ankaŭ por realigi "dormetan" reĝimon S3 (Suspend-tu-RAM), en kia ĉiuj datenoj estas konservataj en ĉefmemoro eĉ dum komputilo estas malŝalta. Certe tensio +5V SB devas ĉeesti sen dependo de ŝaltita aŭ malŝaltita estas la komputilo (se, certe, ĝi fizike ne estas forŝaltita de ŝtopingo). Pro tio ĝia stabiligilo - estas praktike aparta malgranda malmulte povuma bloko de elektrizo, funkcianta senhalte. Se en normo AT klavo de ŝalto de komputilo ricevis de BdE tension 220V, do en ATX la klavo de ŝaltigo nur komandas al BdE halti LIM-kontrolilon de ĉefa stabiligilo, sed mem bloko tiu-tempe restas ŝaltita al elektroreto, kaj en ĝi daŭrigas funkcii stabiligilo de reĝimo +5V de SB. Por tute malŝalti BdE-on necsas aŭ uzi ĉeestan ĉe multaj modeloj klavon situantan sur malantaŭa muro de bloko, aŭ fizike malŝalti ĝin de reto 220V. Po iomete en normon ATX estis aldonitaj ŝanĝoj, sed ĝis ia momento ili ne estis fundamentaj. Nova tendenco estis veno al 12V-a nutro de stabiligilo de procesoro.

ATX 12V

Ĝis ekproduktado de kompanio Intel procesoron Pentium 4, kia bezonis signifan nutran povon, ordinara decido estis provizo de la stabiligilo de procesoro per +5V-a klemaro. Evidente, ke por procesoro kun uzanta povo, ekzemple 50U eĉ sen konsidero de perdoj ĉe instaligita sur ĉeftabulo stabiligilo (kaj tio estas ankoraŭ minimume 10%) kurento de provizo de la klemaro estos 10A, kio estas tre multe. Tiaj kurentoj komplikigas lokigon de konsisteroj sur ĉeftabulo, ĉar grandan nutran klemaron ATX ofte estas malfacile instali en oportuna, por konstruisto, loko (laŭ eble pliapude al stabiligilo de nutro de procesoro). Kaj, krome, ne tre densa kontakto en la konektilo de nutro de la ĉeftabulo igis trovarmiĝon de ŝtopilo kaj ŝtopingo. La kaŭzo provokas plimalboniĝon de la konekto kaj pli ol ŝajnaj prgblemojn de sistemo. Solvo de la problemo estis ŝanĝo de nutro de stabiligilo de ĉefprocesoro al 12V-a klemaro. Konate, ke se tensio estas je 2,4-oble pli granda, do kurento kun la sama uzata povo estas je 2,4-oble pli malgranda. Kromtio, instalita sur la tabulo stabiligilo, kiel ĉiuj transformigiloj de malalterna tensio, plimultigas sian koeficienton de efikeco pro kresko de enira tensio. Tamen aperis alia problemo: ĉar ĝis lasta tempo seriozaj uzantoj de +12V sur ĉeftabulo neestis, do en nutra konektilo estis nur unu konduktaĵo por la tensio, pro tio la klemo povis trovarmiĝi kaj eĉ flamdefektiĝi pro tro granda tensio iranta tra ĝi. La problemo estis solvita per aldono ankoraŭ unu klemaro de nutro de ĉeftabulo - malgranda kvarklema ATX 12V, kia ne nur aldonis du kromajn konduktaĵojn +12V, sed pro sia malgranda dimensio permesis lokigi ĝin apud konstantigilo de nutro de la procesoro, kio serioze faciligis laboron al proektistoj de cirkvitaj tabuloj. Tielmaniere, somere de 2000j firmao Intel sciigis inĝenieran aldonon al normo ATX 2.03, nomita "ATX12V". Krom supremenciita klemaro, en la normo estis pliseverigitaj postuloj al BdE: havante la saman suman eliran povumon, BdE devas provizi altajn kurentojn laŭ klemoj +12 kaj +3,3V. Pli ol tio, estis limigita malsupra limo de maksimuma kurento ĉe klemo +12V - 10 A ekster dependo de suma povo de BdE; bloko, ne provizanta tioman kurenton, ne estas konforma al normo ATX12V. Ĉar fizike novaj BdE diferenciĝis de malnovaj nur per aldona ŝtopingo, do en merkato grandkvalite aperis diversaj adaptiloj por uzi ATX BdE lau normo ATX12V. Certe, pro kreskintaj postuloj al kurentoj por povozaj sistemoj tia adaptigo estis malĝusta, tamen por sistemoj kun ne troa energiuzo problemoj ne aperis. Sekvan rimarkindan ŝanĝon havis versio 1.2 de la sama normo ATX12V. Tensio -5V, ĝis tia tempo nepra por ĉiuj BdE, praktike ne plu estis uzata: per ĝi estis provizitaj procesortabulo kaj ŝtopingo ISA, kiaj jam dronis en Leton. Eĉ en pli malnovaj komputiloj, kie ankoraŭ estis uzataj ISA-tabuloj, la tensio plej ofte ne estis bezonata. Pro la kaŭzoj en normo ATX12V 1.2 tensio -5V iĝis ne nepra, kaj baldaŭ en merkato aperis BdE, kiuj en nutra klemaro de procesortabulo ne havis tian konduktilon. Tia tempe riveliĝis nova tendenco: se pli frue uzo laŭ konduktilo +3,3V kreskis, do nun ĝi, male, komencis fali, ĉar plimultaj produktantoj komencis uzi en siaj cirkvitotabuloj apartan stabiligilon, nutrata per +5 aŭ pli ofte +12V kaj produktanta bezonatajn por la tabulo tensiojn. Pli ol tio, nunaj grafikaj tabuloj estas nutrataj ne per ŝtopingo AGP, sed per aparta nutroklemo, al kiu oni ne donas tension +3,3V. Certe postuloj al la tensio mizeriĝas, sed al povumeco de klemaro +12V kreskas, des pli pro senhalta kresko de energiuzo de procesoroj.

ATX12V 2.0

Por plenumi supremenciitajn postulojn estis prilaborita normo ATX12V, versio 2.0 (ne mismiksu kun normo ATX 2.0; ATX12V 2.0 koincidas kun versio 2.2 de normo ATX). Tio estas ne kosmetika plibonigo de BdE: ŝanĝoj estas sufiĉe seriozaj, kaj malnovajn BdE-ojn, kvankam ili estas parte kongruaj al procesortabuloj de normo ATX12V 2.0, necesas ŝanĝi. Nova normo ĉefe diferencas per tio, ke en BdE estas muntitaj du klemoj +12V. Kauzo de la fenomeno estas en tio, ke pligrandigi uzatan kurenton laŭ unu konduktilo pli ol 20A neeblas - pro postuloj de normoj de sekureco povo de konduktiloj, kiaj estas libere atingeblaj por uzanto, ne povas esti pli ol 240V*A (12V*20 A). Samtempe rimarkinde malgrandiĝis maksimumaj uzataj kurentoj laŭ klemoj +3,3 kaj +5V (ĝis 1,5-oble kompare kun sampovaj BdE ATX12V 1.1). Ankaŭ ŝanĝiĝis klemaro de procesortabulo. Se plifrue tio estis 20-klema ŝtopingo Molex 39-01-2200, do nun oni uzas 24-kleman Molexon 39-01-2240 - aldoniĝis po unu klemo +12, +3,3, +5V kaj "tero". Estas facile rimarki, ke 20 ŝtopingoj de ambaŭ klemaroj estas tute similaj, tial BdE ATX12V 2.0 eblas uzi kun procesortabulo ATX12V 1.1 (se flanke de la ŝtopilo estas libera loko por "superfluaj" ŝtopingoj) kaj male, nur necesas kompreni, ke por povoza sistemo ATX2.0 kun granda povouzo BdE, laŭ malnova normo, povas fiaski. Kutima kvarklema konektilo ATX12V, nutranta stabiligilon de ĉefprocesoro, en nova normo restis sen ŝanĝoj, sed nun ĝi estas proviziata per tensio +12V de alia fonto, tial la procesoro havas propran nutron, ĝis ia grado sendependa de nutro de procesortabulo kaj diversa flankaparataro, kio devas plibonigi kvaliton de nutrantaj tensioj. Ankaŭ el nova normo tute malaperis tensio -5V: ĝi ne estas nomata eĉ kiel necerta. Kune kun ĝi malaperis nomumita kelkajn jarojn plifrue en normo ATX2.01 konektilo AŬ por aldona nutro de procesortabulo (per ĝi estis prezentitaj +5 kaj +3,3V, kaj la konektilo similis al konektiloj de nutro de procesortabuloj de normo AT); malgraŭ rekomendo uzi ĝin en komputilsistemoj multe uzataj energion, praktike procesortabuloj kun la konektiloj estis produktataj tre malofte. Krom tio, konektiloj por nutro de Serial ATA-memorildiskoj nepriĝis, kvankam lastaj modeloj de BdE ATX12V 1.1 jam estis produktataj kun ili. Ankaŭ necesas rimarki aperon en la normo rekomendon pri maksimumaj uzataj kurentoj por BdE de povo 350 kaj 400 U - antaŭ tio estis normigitaj kurentoj por BdE ĝis 300 U, kio lasis por produktantoj de pli povaj BdE troan eblon por elekti kvalitojn, kio, siavice, rezultis, ke grandpovaj BdE tre deferenciĝis laŭ siaj kvalitoj, kaj kelkaj eĉ ne superis laŭnorman 300 U BdE-on. Hodiaŭ BdE laŭ normo ATX12V 2.0 en vasta vendo ne estas kaj atendi ilin necesas kun apero de komputilkestoj kaj procesortabuloj de normo BTX.

EPS12V

Ĝenerale parolante, EPS12V - estas normo por serviloj de komenca nivelo, tial ĝia priskribo estas ekster krampoj de la artikolo. Tamen mencii ĝin necesas, ĉar en merkato estas sufiĉe ofte renkontataj koincidaj al la normo BdE-oj 400-500U povaj, kiuj estas interesaj por posedantoj de povozaj sistemoj de normoj ATX. Fakte BdE de normo EPS12V laŭ dimensio kaj situo de muntoapertoj koincidas al BdE de normo ATX kaj nenio komplikigas instali ĝin en ATX-komputilkestojn. Nutra konektilo de ESP12V-norma procesortabulo kongruas al ATX12V 2.0-norma ne nur laŭ formo (tio estas 24-kontakta samtipa konektilo), sed ankaŭ laŭ klemoj; tielmaniere, al ESP12V- BdE eblas senproblemoj konekti procesortabulojn ATX12V 2.0 kaj, se estas fizika eblo, ankaŭ ATX12V 1.1 (se tia eblo mankas necesas uzi kongruilon). Nutra ŝtopingo de procesoro laŭ normo ESP12V estas memstara, 8-klema. Tamen kvar flankaj klemoj kongruas kun ŝtopingo de ATX12V, tial ĝin eblas rekte konekti al ATX12V-norma procesortabulo, se falnke de instaligita sur ĝi ŝtopilo estas libera loko aŭ, se la loko mankas, uzi kongruilon. Gravas, ke BdE-oj ESP12V estas kaj kun unu fonto +12V, kaj kun du, same kiel laŭ normo ATX12V 2.0. Lastokaze konekti sur procesortabulo ATX12V 1.1 duan fonton +12V de BdE (ĝi estas en 8-klema ŝtopingo de nutro de procesoro) permeseblas nur se nutra klemaro de la procesoro kaj klemaro +12V de ŝtopingo de procesortabulo estas tute disigitaj, aliokaze la procesortabulo povas defektiĝi. Kun procesortabuloj de ATX12V 2.0 tia problemo ne okazas, ĉar iliaj klemaroj estas apartaj kaj uzas du nutrajn fontojn.

Aiaj formoj de BdE

Krom ATX kaj ATX12V ekzistas ankoraŭ kelkaj formoj de BdE uzataj por diversaj malgrandaj komputilkestoj. Ili estas idoj de normo ATX12V. Unue tio estas SFX (SFX12V) - malgrandaj BdE-oj por microATX- kaj flexATX-komputilkestoj, laŭ formo sufiĉe similaj al siaj "pligrandaj fratoj", sed rimarkinde aliaj laŭ dimensio. Nun estas uzata la tria versio (3.0), en kiu ĝi estas koincidigita al normo ATX12V 2.0, tio signifas, ke ĉefa nutra ŝtopingo de procesortabulo estas ŝanĝita al 24-klema, kaj BdE havas duan eliron +12V. Antaŭaj versioj de SFX-BdE laŭ elektroskemo kongruas al plifruaj versioj de normo ATX. La nova normo priskribas BdE povumaj de 160 ĝis 300U, kio estas sufiĉe mulie por microATX-sistemoj. Normo TFX12V priskribas alian familion de malgrandaj BdE-oj - Thin Form Factor, tio estas maldikaj blokoj. La normo estas moderna, lanĉita en komenco de 2002j kaj priskribanta iom pli malgrandajn, ol SFX-blokoj, destinataj por tre malgrandaj komputilkestoj. Maksimuma povumo, laŭ la normo, estas jam 270U. Elektre TFX-blokoj estas kongruaj al ordinaraj ATX-blokoj, tial, laŭ bezono eblas nutri ATX-procesortabulon per TFX- BdE kaj inverse. Kaj, fine, plej juna normo - CFX12V, ĝia unua versio estis prezentita en julio de 2003 j. Ĝi priskribas BdE-ojn povumaj de 220 ĝis 275U, destinataj por instali en komputilkestojn de nova normo - microBTX. Aspektas la BdE sufiĉe nekutime: ĝi havas ne tradician formon de paralelipipedo, sed pli komplikan, kun dorno, kia en instalita komputilo pendas super procesor tabulo, dank' al kio eblas pli malgrandigi dimension de la tuta komputilkorpo. Konektiloj de CFX- BdE tutplene kongruas al samaj konektiloj ATX12V 2.0 kaj mekanike kaj elektre.

Parametroj de BdE de normo ATX12V 2.0

Uzataj nuntempe en elektronika aparataro blokoj de elektrizo (BdE) eblas disdivigi je stabiligitaj kaj nestabiligitaj. Unuaj apartiĝas per havo de speciala skemo subtenanta eliran tension stabila ekster dependo de balancado de tensio ĉe eniro aŭ povo de ŝarĝo. Siavice, stabiligitaj BdE eblas maldilikate disdivigi je du klasoj laŭ tipo de uzanta stabiligilo: liniaj kaj impulsaj. BdE kun linia stabiligilo estas tre simpla: transfomatoro T1 transformas tension de cirkvita (220 aŭ 110V) al proksiman de bezonata. Poste la tensio estas rektifita per dualternaca rektifilo D1. Ĝiaj alternacoj estas gladataj per kondensilo C1, kaj jam malalterna tensio venas al eniron de stabiligilo. La lasta konsistas el reguligilo - transistoro Q1 kaj gvidanta ico U1, konkreta plenumo de kio dependas de postuloj al aparato. La skemo estas tre simpla, sed malgraŭ tio permesas ĉe eliro havi stabilan tension kaj precizeco de ĝia nivelo povas esti tre alta. Bedaŭrinde, la sistemo havas du principajn mankojn, forigi kiujn praktike neeblas. Unue tio estas transformatoro: pro nealta frekvenco de cirkvito (50 aŭ 60 Hz depende de lando) ĝia dimensio kaj pezo estas grandaj. Ekzemple pezo de la plej malgranda toro-forma transformatoro, por sufuĉe malgranda povo 150W, estas kelkaj kilogramoj, diametro proksimume 11 cm, alteco 5 cm: transformatoron jam por ordinara povo 300-400W neeblas meti en amplekson de nuna komputila BdE. La dua principa manko de BdE kun linea stabiligilo fluas el principo de funkciado de mem stabiligilo: ĉar "superfluoj" de tensioj falas ĉe reguliga transistoro, praktike ĝi ludas rolon de reostato, nur reguligata per cirkvito de ico U1 (kiel videblas ĉe skemo), sed ne per turno de tenilo. Sekve ĉe la transistoro aperos povo en formo de varmo P=U*I, kie U - estas diferenco inter enira kaj elira tensio de stabiligilo, kaj I - fordonanta per ĝi en ŝarĝon kurento. Ĉar por normala laboro de grandpova stabiligilo bezonatas, ke diferenco inter tensioj estu kelkaj voltoj, do aperanta povo estas granda. Ekzemple se provi konctrukcii linian BdE-n , respondantan al postuloj de nuntempa 300W ATX- BdE, do nur stabiligilo de tensio +12V ĉe plena ŝarĝo radios ĝis 50W. Tia granda radiata povo bezonas taugan malvarmigon - tio bezonas grandajn radiilojn kun ventolado per kompare grandpovaj ventoliloj, kio ne povas taŭgi por ni nek laŭ amplekso, nek laŭ nivelo de bruo. Por solvi la problemojn necesas uzi principe alian specon de BdE – tiel nomatan impulsan (en anglolingva literaturo – SMPS switching mode power supply). Eĉ laŭ blok-skemo videblas, ke ĝia enĥavo estas signife pli komplika (sk. 2). Fundamento de impulsa BdE estas regilo de larĝ-impulsa modulado (LIM), bloko de baskultransistoroj kaj altfrekvenca transformatoro. Alterna tensio de nutranta reto estas malalternigata per dualternaca rektifilo D1 kai gladata per du serie konektitaj kondensiloj C1 kaj C2 (rimarkinde, ke depende de konkretaj realigoj de BdE kondensilo povas esti unu, sed tia skemo maloftas), post kio la produktita malalternaca tensio (por alternaca elektroreto 220V tio estos pli ol 300V) estas transportata al la transistoroj de la povuma ŝlosilo. La baskultransistoroj funkcias nur en t.n. bita reĝimo, t.e. ili aŭ plene malfermitaj, aŭ plene fermitaj, rezulte eliminata varma povumo estas minimuma, ĉar en malfermita stato estas tute negranda falo de tensio ĉe la transistoro, kaj en fermita – praktike egalas al nulo kurento tra ĝi. Ilia produkto estos malgranda kaj en la unua kaj en la dua okazo. Tiel maniere, ni evitis unu el du mankoj de linia rektifilo – granda povumo, radiata ĉe transistoro. Alia manko – granda dimensio de transformatoro – estas neigata sen iaj komplikoj, ja la transduktoro jam estas konektita ne al nealtfrekvenca elektroreto, sed al bloko de baskultransistoj, frekvencon de kiuj ni ordigas memstare. Dimensio de transformatoro tre malgrandiĝas pro multiĝo de labora frekvenco: do, taransformatoro por la samaj 150W, sed funkcianta je 60kHz, estas proksimume 3-centimetra kubo. Eliraj tensioj estas regulataj per ŝanĝo de larĝo de impulso kondukata de LIM-regilo (pro tio estas la nomo) al la bloko de baskultransistoroj. Ju pli larĝa estas la impulso, des pli multe da energio ĝi “pumpos” en transformatoron, kaj des pli alta estos tensio ĉe ĝia sekundaraj bobenoj. LIM-regilo regas elirajn tensiojn de la bloko kaj se ili ŝanĝiĝas, ordigas larĝon de la impulsoj tiel, ke ĝi revenu al bezonataj limoj. Tamen eliraj tensioj en komputila BdE multas, sed konstrui por ĉiu tensio propran stabiligilon neeblas. Pro tio en la BdE estas instalita nur unu stabiligilo, speciale reganta samtempe du bazajn tensiojn: +5 kaj +12V. Certe, tio gvidas al sekva fenomeno: dum multiĝas ŝarĝo ĉe +5V LIM-kontrolilo pligrandigas larĝon de impulsoj, por kompensi kreskintan falon de tensio ĉe klemo +5V, kio, siavice, altigas ĉiujn aliajn tensiojn, ĉar transformatoro estas la sama por ĉiuj. Por kompnsi la fenomenon en la skemon estas muntita, tiel nomata, barbobeno de ara stabilizado L1, tra kiu trairas ĉiuj eliraj tensioj; certe eviti ĉiujn flankajn fenomenojn ĝi ne povas, sed rimarkinde plibonigas situacion. La skemo estas tipa por komputilaj blokoj de elektrizo.

Tradicie plimulto da komputiluzantoj kalkulas povumon de BdE fundamenta parametro, kio generale ne estas ĝuste. Tamen estas produktantoj de BdE, kiaj tion uzas, proponante blokojn kun pli kaj pli grandaj ciferoj sur kovrilo, kiaj estas tute senbazaj.

Elira povumo

Antaŭ ĉio necesas difini, kio estas povumo de BdE. Tio estas maksimuma suma kurento laŭ ĉiuj eliraj busoj, ĉe kia BdE povas funkcii senlime longtempe. Krom suma povumo, sur etikedo oni ofte montras maksimuman suman povumon por klemarojn +5 kaj +3,3V - ĝi ordinare prezentas du trionoj de la tuta. Efiko de BdE en la povumo ne estas konsiderata, tio estas "pura" elektroŝarĝo, kian ĝi povas produkti ĉe sia eliro. Pli ol tio, ne konsideratas tempo de plenŝarĝita laboro; se produktanto ne mencias alian, do la bloko devas labori plenŝarĝita senlime longe.

Makcimumaj kurentoj de elektroŝarĝo

Eksperimentaj aprezoj de uzata de komputilo povumo montras, ke eĉ kompare forta komputilo kun 3-GHz ĉefprocesoro Pentium 4 uzas iomete pli ol 150 W. Tamen ankoraŭ unu eksperimento montras, ke se instali en ĝin povuman vidigan karton (ekz. RADEON 9800), kaj 250 W povas jam nesufiĉi. Okazas tio, ĉar ĉiu BdE, krom povumo, havas alian principan limon - maksimuma permesebla kurento laŭ ĉiu el eliroj. Praktike sufiĉe ofte okazas, ke pro malegala energiuzo, kurento uzata per ia klemaro proksimiĝas al limo de stabila funkciado de la bloko, kvankam suma uzata povumo estas sufiĉe negranda. Bedaŭrinde, aŭguri la situacion praktike neeblas, ĉar veran informon pri energiuzo de plejmulta parto de komponantoj ne estas. Pli supre jam estis priskribitaj ŝanĝoj de distribuo de energiuzo inter diversaj busoj de BdE kaj kongrua al ĝi evoluo de normoj. Permesitaj kurentoj de elektroŝarĝo por BdE, kvazaŭ sampovumaj, povas diversiĝi sufiĉe multe. Kaj neeblas diri,ke dum tempo parametroj de BdE pliboniĝas: ekz. aĉetita duonjaron antaŭhodiaŭ komputilo kun povoza procesoro kaj videoadaptilo, nutrataj per klemaro +5V, povas normale funkcii kun kvinjaraĝa 250 W ATX- BdE, sed rifuzos ŝaltiĝi kun nova bloko ATX12V 2.0, ĵus produktita. Tio tute ne signifas, ke la nova BdE estas plimalbona ol malnova, ĝi estas plibona, sed ne por la komputilo. Senkondiĉe nepermeseblas pritaksi BdE-on memstare de ĉefbloko, en kia ĝi estos uzata, ĉar abstraktaj vatoj en ĝenerala okazo neion signifas. Sed eĉ en limoj de la sama normo (plevaste uzata por ĉimomento ATX12V 1.1) ne ĉio estas simple. Unue, multaj ne tre konsciencaj produktantoj de BdE-oj de malalta klaso ofte prezentas sur ili eliran povumon, aŭ tute nerealan, aŭ tute nekongruan al deklarataj eliraj kurentoj. Esploroj de la BdE montras principan kapablon de la bloko funkcii kun prezentata por ĝi suma povumo de elektroŝarĝo, sed ŝarĝo laŭ ĉiu konkreta buso laŭ normo koincidas al bloko de unu-du ŝtupo plimalpova. Kaŭzo de tio estas klara - rekomenditaj kurentoj de ŝarĝo por 300W BdE ATX12V post multobligo ilin al iliaj tensiot kaj kunigo de rezultitaj povumoj havas povumon preskaŭ je 1,5-oble pligranda ol anoncita (12V*15A+5V*30A+3,3V*28A=422,4W). Certe, se provi ŝarĝi 300W BdE per povumo 400W ĝi plejverŝajne difektiĝos. Tamen praktike tiaj rezervoj de ŝarĝokurentoj permesas ne maltrankviliĝi pri egala distribuo de ŝarĝo laŭ diversaj klemaroj, kaj kiel jam estis menciite, en ordinara komputilo ĝi plejverŝajne ne estos egala. Ofte atestiloj de nemutekostaj BdE-oj eke prezentas, ke simila sumo de multobligoj estas pli granda ol povumo anoncita de produktanto nur je 10-20 W, kaj se ĉe esplorista tablo, kie eblas organizi ajnan ŝarĝon al ĉiu buso, la bloko prezentas kapablon elteni 300 W (por tio, certe, necesas “pendigi” al ĉiu buso maksimuman por ĝi ŝarĝon), do praktike situacio de tiel akurate disdivigitaj povumoj okazas neniam. Tial en realaj kondiĉoj uzanto plej ofte renkontos ne limigon de kuna povumo, sed limigon de maksimuma kurento de ia buso. Pro tio okazas ne tre bela pentraĵo: de unu flanko, BdE laŭ atestilo povas fukcii kun 300 W ŝarĝo, sed de alia – en realaj aplikoj tre cedas al aliaj, pli multekostaj BdE-oj, ankaŭ anoncita kiel 300W. Due, la nuna normo priskribas rekomendatajn kurentojn nur por BdE povumaj ĝis 300W. Parametroj de pli povumaj blokoj estas plene lasitaj al produktantoj (necesas rimarki, ke en normo ATX12V 2.0 la cedo estas korektita, tie estas prikribitaj ankaŭ rekomenditaj parametroj por 350 kaj 400W BdE-oj). Por ekzemplo en tabelo 2 estas prezentataj maksimumaj kurentoj de ŝarĝo por kvar BdE de firmao Zalman: du povumaj je 300 kaj du je 400W. Atentiĝu je kurento de ŝarĝo de buso +12V – evidentas, ke se ĉe bloko ZM300A ekfunkcios gardo laŭ troŝarĝo de la buso, do ŝanĝo ĝin per pli povuma ZM400A ne plibonigas la situacion, ĉar ĝi havas la saman ŝarĝan eblon laŭ buso +12V, sed instalo de bloko ZM300B aŭ ZM400B helpos, malgraŭ, ke la unua havas la saman 300W. Tiel maniere, unu el la plej gravaj trajtoj de BdE – estas tute ne suma elira povumo, sed permesataj kurentoj de ŝarĝo laŭ ĉiu el busoj.

Stabileco de eliraj tensioj

En komputilaj blokoj de elektrizo estas uzata skemo kun grupa stabilizado de tensioj, pro kio eliraj tensioj dependas unu de alia. Por ekzemplo: se altiĝas ŝarĝo de tensio +5V, do la stabiligilo levante la falintan tension ĝis necesa nivelo, altigas ĝin ĉe aliaj busoj. Ĉefaj problemoj okazas, se ekster limoj eliras tensioj +5V aŭ +12V, ĉar tensio 3,3V havas (plej ofte) propran stabiligilon, kaj ne sentas saltojn de aliaj tensioj. La tensioj eliras ekster limoj se okazas jena situacio: se maksimume ŝarĝi buson +12V (tio povas okazi, kiam startas komputilo kaj samtempe ekmoviĝas kelkaj diskoj) kaj minimume buson +5V, do tensio de buso +5V forte kreskos kaj, siavice, tensio de buso +12V falos kaj ambaŭ tensioj eliras ekster sendanĝeraj limoj. Tamen en nunaj komputiloj estas uzataj “saĝaj” regiloj de tensioj kaj ŝarĝo ĉe ĉeftabuloj, kiuj ne permesas samtempan starton de avidaj komputileroj. Por pritaksi elirajn tensiojn estas oportune ŝarĝi BdE per fiksita ŝarĝo, ŝanĝante ĝin laŭ diversaj busoj. Tiam, mezurante elirajn tensiojn de la bloko, eblos kalkuli diferencon inter prezentataj, dum la testo, diferencon inter minimuma kaj maksimuma tensioj. La diferenco karakterizos kvaliton de fabrikado de la stabiligilo: ju pli malgranda estas diferenco, des pli bone la bloko ordigas elirajn tensiojn.

Altfrekvencaj pulsadoj de eliraj tensioj

Alia problemo de impulsaj blokoj de elektrizo – estas postsekvo de iliaj avantaĝoj: alta frekvenco kaj bita reĝimo de funkciado de transistoroj. Unue, dank’al kaŭzoj ni ricevas ĉe eliro de la bloko altfrekvencan balancadon samgrandan kiel frekvenco de funkciado de LIM-regilo (proksimume 60 kHz). Due, praktike tuja ŝanĝo de stato de transistoroj funkciantaj en bita reĝimo signifas, ke dum momentoj de ŝanĝo ĉe eliro de stabiligilo aperas kurta, sed furta bruo kun larĝa spektro. Glatigi la bruon ŝaltante la transistorojn malobrupte neeblas, ĉar tiaokaze ili funkcios en linea reĝimo. En la reĝimo samtempe grandas kaj tensio ĉe transistoro kaj kurento tra ĝi, pro kio multe kreskas varmoelimino. Pro la kaŭzo sola eblo neneigi la bruon – instali filtrilojn. Parte la rolon ludas barbobeno de grupa stabiligado, sed ĝi havas sufiĉe grandan indukton, tial ĝi ne povas filtri altfrekvencajn bruojn aperintaj dum ŝanĝo de stato de la transistoroj. Pro la kaŭzo necesas instali aldonajn malgrandajn barbobenojn – ili estas sendependaj por ĉiu elira buso kaj estas destinataj nur por filtri la bruojn aperintajn pro funkciado de la stabiligiloj. La altfrekvencaj pulsadoj de eliraj tensioj estas strikte normigitaj: dimensio de la frekvencoj (distranco de minimumo ĝis maksimumo), eĉ dum maksimumaj ŝarĝoj, ne rajtas superi laŭnormajn limojn. Problemoj komenciĝas, se fabrikontoj de BdE senkaŝe ŝparas komponantojn kaj plimalgrandigas kvaliton de filtrantaj kondensiloj aŭ ŝanĝante barbobenojn per dratjuntoj. Rezultoj de la ŝparado estas diversaj. En iuj BdE troe riveliĝas balancadoj je frekvenco de LIM-regilo (proksimume 60 kHz). Aliaj BdE produktas balancadon je duobla frekvenco de nutra reto (100 Hz) – tio okazas pro uzo de kondensiloj kun tro malgranda kapacito en altfrekvenca rektifilo. Bedaŭrinde, amplekson de la pulsadoj ne eblas pritaksai en hejmaj kondiĉoj - por tio bezonatas bona osciloskopo. Tamen la troa pulsado estas same danĵera, kiel salto de tensio.

Filtrado de altfrekvencaj bruoj ĉe eniro de bloko de elektrizo

Bruoj produktantaj per la bloko aperas ne nur ĉe eliro, sed ankaŭ ĉe eniro, kio, siavice, malbone influas najbaran aparataron. Ekzemple, impulsa BdE povas produkti bruojn al televidilo ŝaltita en la saman elektroŝtopingon. Tial ĉe eliro de BdE estas instaligata aparta filtrilo por neneigi la bruon. La filtrilo, malgraŭ vasta opinio, gardas ne mem blokon, sed male, konektitan apude aparataron. Praktike, la filtrilo konsistas el du barbobenoj kaj kelkaj kondensiloj. Bedaŭrinde, pritaksi efektivecon de ĝia funkciado estas pli komplike ol nivelon de pulsadoj ĉe eliro. Multaj fabrikantoj de malmultekostaj BdE uzas la komplikecon kaj aŭ me muntas la filtrilon, aŭ maksimume simpligas ĝin. Esplori la fenomenon eblas nur malmuntinte la blokon, kio estas ne ĉiam ebla.

Gardo de bloko de elektrizo

En ajna komputila bloko de elektrizo, postulanta al koincido de normoj, estas kelkaj sistemoj de gardo de la bloko. La sistemoj gardas mem blokon de eksteraj igoj kaj ne permesas defekti konektitajn al ĝi blokojn kaj komputilerojn okaze de difektiĝo de mem BdE. Baza gardosistemo de de BdE – estas gardo laŭ maksimuma elira povo. Ĝi estas sufiĉe efektiva kiel gardilo de troa varmiĝo – ja varmoelimino de bloko dependas de ĝia ŝarĝo. Sed la gardosistemo ne helpas dum troa ŝarĝo laŭ iu elira buso. Tiel okaze ĝenerala uzata povo povas ne eliri permesitajn limojn, sed samtempe la troŝarĝita buso difektiĝos pro troado de maksimuma kurento, kio, siavice, gvidas al difektiĝo de tuta BdE. Kontraŭ la plago en altkvalitaj blokoj multeŝarĝeblaj busoj havas haltigan blokon por ĉiu tia buso. Necesas rimarki, ke laŭ normo, BdE devas superi ne nur troŝarĝon, sed ankaŭ kurtcirkviĝon de busoj unu kontraŭ alia kaj ankaŭ kontraŭ tero. La tria grava ŝtupo de gardosistemo defendas komputilerojn okaze de paneo de la BdE. La sistemo kontrolas elirajn tensiojn kaj, se ili pro ia kaŭzo estas pli grandaj aŭ plimalgrandaj ol permesita nivelo, la gardosistemo haltigas la blokon. La permesita nivelo estas ne prezentitaj supre eblaj varioj de tensioj dum laborprocesoj, sed iom pligrandaj kvantoj. Aliel la gardosistemo aktiviĝus dum apartaj kurtaj saltoj de tensio, kiuj ne povas ion defekti. Bedaŭrinde, BdE de nealtpreza grupo ne havas tian gardosistemon, kio, okaze de paneo de la bloko, povas (kaj ofte tiel okazas) defekti la tutan ĉefblokon. Unuevice mortas elektroniko de diskaro, ĉeftabulo, vidiga tabulo kaj multaj aliaj komputileroj. Blokoj de elektrizo de mezpreza grupo, plej ofte, estas proektataj surbaze de icoj de LIM-regilo kun enmuntita gardosistemo. Tial por la blokoj okazo de la paneo tre raras. Malgraŭ vasta opinio, BdE ne havas gardon kontraŭ troalta enira tensio. Impulsa bloko de elektrizo kapablas funkcii en tre vasta diapazono de tensioj. Pro la kapablo por normala funkciado de la bloko taŭgas praktike ajna elektrocerkvito sen aldona stabiligo. Paneo de BdE pro troa tensio okazas, se ĝi funkcias en 220V reto kun glitkomutilo de tensio elektita 110V. Tiaokaze la bloko defektiĝas tuje. Instaligita, ĉe eniro de la bloko, fandogardilo estas destinata por gardi nee mem blokon, sed nutrantan reton kaj aparataron en ĝi. La fandogardilo ekfunkcias post defektiĝo de bitreĝimaj transistoroj. Muntitaj tie varistoroj estas destinataj por gardi de kurtaj obruptaj saltoj de tensioj (ekzemple apuda fulmobato), sed ne de konekto de BdE al elektroreto kun tro alta tensio.

Krom supremenciitaj gardosistemoj, normo priskribas eblon munti en BdE gardosistemon de trovarmiĝo. Tamen la postulo estas ne nepra, kaj pleja parto de produktantoj la sistemon ne muntas. Certe tio rilatas al BdE por personaj komputiloj kaj en la blokoj por serviloj la sistemo estas uzata.

Efikeco de bloko de elektrizo

Efikeco de BdE estas rilato de produktata de ĝi povumo al aktiva povumo, uzata de la bloko el nutra reto. Nun normo ATX12V 1.1 postulas efikecon ne pli malmulte ol 68% dum maksimuma povumo. Por impulsa bloko de elektrizo efikeco (ordinare) kreskas pro kresko de povumo de ŝarĝo. En versio 2.0 de la normo la postuloj estas pli severaj: efikeco devas esti ne plimalgranda ol 60% ĉe povumo de ŝarĝo 20% de maksimuma kaj ne plimalgranda ol 70% ĉe povumo de ŝarĝo 50% kaj pli de maksimuma. Necesas rimarki, ke testado de diversaj blokoj prezentas realan efikecon de 70 ĝis 85%, do sen probleme plenumas postulojn de normo.

Koeficiento de povumo

En alterna kurentoreto oni disdivigas kvar specojn de povumo. Unue, momenta povumo – multobligo de kurento je tensio en nuna momento de tempo. Due, tiel nomata efika povumo – povumo, eliminata ĉe nure rezisteca ŝarĝo kaj mezurata per vatoj. Efika povumo estas plene uzata utila laboro (varmigo, mekanika movado ktp), kaj tradicie ĝuste ĝin oni opinias uzata povumo. Ĉar reala ŝarĝo havas induktan kaj kapacitan erojn, do al aktiva povumo aldoniĝas blinda povumo, mezurata per reaktivaj volt-amperoj. Ŝarĝo la blindan povumon ne uzas: ricevinta dum unua alternaco de reta tensio, ĝi estas tute redonita al la reton dum dua alternaco. La povumo nur vane ŝarĝas konduktilojn. Tielmaniere, blinda povumo estas tute senutila kaj oni luktas kontraŭ ĝi, uzante diversajn korektilojn. Vektora sumo de de la efika kaj la blinda povumoj estas kompleksa povumo. Koeficiento de povumo estas rilato de efika povumo al kompleksa povumo. Ĉar diferenco inter la du povumoj aperas pro blinda povumo, ne havanta utilon, do ideale efika povumo devas esti plena kaj koeficiento de povumo devas esti egala al 1. Alta blinda povumo povas aperi aŭ rezulte de granda nekongrueco de fazoj inter tensio kaj kurento, aŭ, se uzo de tensio tre diferenciĝas de sinusoforma. En impulsaj blokoj de elektrizo plej ofte okazas la dua fenomeno. Tio okazas pro ecoj de skemo de impulsa BdE: ĉe eniro de tia bloko estas instaligita rektifilo kaj tuj post ĝi – kondensilo (aŭ, se esti pli ĝusta, pli ofte du kondensiloj), de kiu estas prenata tensio por impulsa transformilo. Post konektigo de de la bloko al elektroreto la unua duonalternaco de reta tensio plenigas kondensilon ĝis iom pli ol tricent voltoj. Poste la reta tensio komencas rapide fali (la dua duonalternaco), sed la kondensilo signife plimalrapide malpleniĝas al ŝarĝo. Rezulte al momento de komenco de kresko de la reta tensio (la tria duonalternaco) tensio ĉe kondensilo (kiu ne sukcesis malpleniĝi) estos proksimume al 250V. Kaj dum la tensio en la reto estas plimalmulta – kurento de pleniĝo estos nula. Tio okazas ĉar diodoj de rektifilo estas fermitaj per rea tensio, kiu estas egala al diferenco de tensioj ĉe la kondensilo kaj en la reto. Dum lasta duonalternaco la tensio en la reto estos pligranda ol la tensio ĉe la kondensilo – kaj ekfluos la kurento de plenigo. (Certe ĉiuj kvantaj pritaksoj estas ne certaj, reale ĉio dependas de grandeco de ŝarĝo kaj kapacito de kondensilo). La pleniĝo finiĝos tuj post, kiam la tensio en la reto denove estos plimalgranda ol ĉe la kondensilo – tio okazos dum la unua kvaronalternaco. Rezulte okazas, ke BdE akceptas kurenton nur dum plenigo de kondensilo: osciloskopo prezentas la kurentouzon, kiel altaj akraj pintoj, nenion havantaj kun malobrupta sinusoido. Por korekti koeficienton de povumo (angle Power Factor Correction, PFC) nun estas uzataj du specimenoj de skemoj: pasivaj kaj aktivaj. Pasivaj skemoj konsistas el unu solida barbobeno, muntita serie kun bloko de elektrizo. La barbobeno dank’al sia granda indukteco gladas pintojn de akcepto de la bloko. La skemo estas tre simpla, sed tute ne efektiva. Se bloko de elektrizo havas koefecienton de povumo 0,65-0,7 (depende de ŝarĝo), do pasiva korektado permesas levi ĝin ĝis 0,7-0,75, kio estas sufiĉe ĉipa atingo (de vidpunkto de kosto de la potenca barbobeno). Tamen pasiva korektado havas ankoraŭ unu bonan efekton – la barbobeno rolas bonegan filtrilon kontraŭ altfrekvenca bruo de la BdE. Skemo de aktiva korektado de koeficiento de povumo estas negranda elektronika bloko, kiu permesas atingi preskaŭ idealan rezulton. Koeficiento de povumo de BdE kun aktiva korektado atingas 0,95-0,98.

Malvarmigo de bloko de elektrizo

Ĉar en BdE, malgraŭ ĝia malgranda dimensio, estas iliminata granda povumo, ĝi bezonas intencan malvarmigon – perfortan ventoladon de varmiĝantaj elementoj per ventoliloj. Variantoj de malvarmigado estas sufiĉe diversaj depende de mem bloko. La plej uzata metodo estas unu 80-mm ventolilo, situanta ĉe malantaŭa (ekstera) muro de bloko. La ventolilo eltiras varman aeron eksteren el la bloko. Tia metodo havas du malavantaĝojn: unue pro la situo de la ventumilo estas komplike realigi bonkvalitan malvarmigon de la tuta kapacito de la bloko; due varmoelimino de tre povumaj blokoj de elektrizoj postulas uzon de tre rapidaj ventoliloj, kio, siavice, kreskigas nivelon de bruo. Ple facila solvo de la problemo estas munti, sur kontraŭa muron, duan la saman ventolilon. La maniero, oportune, estas uzata en nemultekostaj blokoj pro eta prezo. Muntita tielmaniere ventolilo direktas fluon de aero al varmoradiilojn de transistoroj, diodoj kaj transformatoro. Sed barbobeno de grupa stabilado plej ofte restas ekster aerfluoj, malgraŭ ĝia granda varmoradiado. Pli efika estas skemo kun la dua ventolilo sur supra muro de BdE. Gravas, ke la dua ventolilo estas muntita flanke de la unua. La dua ventolilo estas muntata tiel, ke fluo de aero de la ventolilo estu celata al du la plej varmaj elementoj de bloko: radiilo de elira diodaro kaj barbobeno de grupa stabilado. Pro efika malvarmigado de la elementoj eblas uzi sufiĉe malrapidajn ventolilojn, pro kio la skemo estas sufiĉe mallaŭta. La skemo estas plej ofte uzata en multekostaj blokoj. Sed plej perspektiva skemo estas munti unu 120-mm ventolilon sur malsupran muron de bloko de elektrizo. Tiu okaze ventolilo sur malantaŭa muro estas tute forigita. La malantaŭa muro estas truigita por libera trafluo de aero. La skemo realigas samtempe egalan malvarmigon de konsisteroj pro granda demensio de ventolilo. Kaj pro la grandeco de la ventolilo eblas pumpi pli da aero malgraŭ malgranda rapideco de la ventolilo. Ankaŭ de vidpunkto de monŝparo uzo de unu granda ventolilo estas pli efike ol du malgrandaj. Alia elemento de sistemo de malvarmigado de BdE estas regulado de rapideco de la ventoliloj. Oportune la rapideco dependas de temperaturo ene de la bloko (temperaturo de radiiloj de elira diodaro aŭ de barbobeno de grupa stabilado). Tamen ekzistas aliaj skemoj, ekzemple la rapideco dependas de ŝarĝo (kelkaj specimenoj de firmao InWin). Kvalito de plenumo de termoregulilo estas diversa. En malmultekostaj blokoj povas esti uzata termoresistilo serie muntita kun ventolilo. En pli seriozaj blokoj de elektrizo estas uzata speciala elektronika bloko. Krom tio ekzistas permane reguleblaj skemoj (ekzemple far firmao Enermax). Ankaŭ gravas plenumo de krado de ventolilo – ŝanĝo de stampitaj kradoj al drataj permesas plimallaŭtigi sistemon.

Kreterioj de pritakso de kvalito de BdE

Ĉar por aparate pritaksi blokon de elektrizo estas komplike, estas grave havi manierojn pritaksi blokojn laŭ ekstera aspekto. Unue necesas rimarki pezon de bloko. Altkvalita bloko havas pezon 1,5-2 kg. Se la pezo estas plimalgranda, do produktanto ŝparas metalon de skatolo de bloko, dikecon kaj dimension de radiiloj, magnitokonduktiloj de barbobenoj kal transformatoro ktp. Plej ofte malpeza blokoj rilatas al malmultekosta grupo kaj ofte prezentas taŭgajn rezultojn dum 60-70% de ŝarĝo anoncita de fabrikanto. Sed necesas rimarki, ke uzo de pasiva skemo de korektado de koeficiento de povumo pezigas ĉiun blokon. Tamen ĉeesto de barbobeno de FPC estas remarkebla laŭ kvar kapetoj de muntigaj ŝraŭboj. La dua rimedo estas analizo de anoncitaj de fabrikanto kurentoj de ŝarĝo. Se por bloko 300W estas anoncita kurento de ŝarĝo 12 A laŭ buso 12V – ni povas opinii, ke la bloko dum funkciado estos pli malpotenca ol multaj blokoj 250W. La tria ilo esplori kvaliton de BdE estas pritakso de diametro de konduktiloj. La diametron ne necesas nepre mezuri ĉar la konduktiloj estas markitaj laŭ normo AWG (American Wire Gauge). Laŭ normo taŭga konduktilo por BdE 300W estas 18 AWG (krom konduktiloj de nutro de diskoj kaj konektilo ATX12V – ili estas plimaldikaj). En blokoj kun pligranda povumo estas rekomendite uzi konduktilojn 16AWG (ju plimalgranda estas nombro des pligranda estas ĝia diametro). Se produktanto de la bloko uzas en konektilo de nutro de ĉeftabulo aŭ ĉefdiskoj konduktilojn 20AWG, do ĝi estas rekta indikilo de malbonkvalita bloko. Ankaŭ necesas rimarki kvanton de konektiloj por nutri komputilerojn. La konektiloj devas ne nur multi, sed, kio estas pligrava, esti muntitaj al malsamaj grupoj de konduktiloj. Ideale ĉiu elira el la bloko grupo de konduktiloj devas havi ne pli ol du konektiloj por ĉefdiskoj. Se unu grupo de konduktiloj havas kvar konektilojn kaj estas markita 20AWG, do ĝi estas indikilo al venontaj problemoj, se uzi ĉiujn kvar konektilojn. Kaj, certe, ĝenerala aspekto de bloko de elektrizo estas grava taksilo. Aspekto de korpo, kvalito de muntado, dikeco de metalo, diametro kaj kvanto de ventoliloj, kvalito kaj formo de kradoj – ĉio ĉi estas gravaj trajtoj por pritaksi BdE. Ekzemple, ĉeesto de elira ŝtopingo de 220V estas signo de ne multekosta bloko, kio ne permesas atendi altan kvaliton de funkciado de la bloko.