Меню

Схема Измерительное устройство для блока питания



Проверка блока питания компьютера мультиметром

При неисправности устройства в первую очередь проверяется источник тока, а затем все остальное. Для этого применяются тестер блоков питания, осциллограф, измерители напряжения, тока, сопротивления, частоты. Обычный мультиметр тоже возможно использовать как тестер блока питания компьютера или другого прибора. Он может измерить как силу тока, так и определить сопротивление нагрузки.

Устройство источника питания

Чтобы выявить неисправность, необходимо иметь общее представление о назначении и устройстве источника электрического тока.

Сейчас используются два вида блоков питания: трансформаторные и импульсные. Первые с помощью понижающего трансформатора преобразуют переменный ток 220 вольт 50 герц в напряжение необходимой величины. Затем оно посредством диодного моста выпрямляется, а конденсаторы и транзисторы преобразуют его в постоянный ток.

Вторые с помощью высоковольтных диодов переменные 220 вольт сначала выпрямляют, пропускают через фильтр и преобразуют в импульсный ток частотой (30-200) тысяч герц. После этого высокочастотное напряжение поступает на трансформатор, и с вторичных обмоток выходит нужный потенциал. Дальше преобразование идет, как в трансформаторном блоке питания.

Импульсные источники тока получили большое распространение благодаря меньшим габаритам при одинаковой мощности.

Трансформаторы нужны для безопасности людей и защиты элементов питания от высокого напряжения.

Измерение тока

Имея общее представление о работе источника тока можно приступить к его проверке. Если речь идет о блоках питания для телефонов, фотоаппаратов и прочей маломощной аппаратуры с небольшими блоками, то в них можно измерить ток.

Как измерить силу тока – вопрос и школьного учебника. Мультиметр или амперметр подключают в разрыв цепи. Обращаем внимание на предельное значение шкалы. Если мультиметр позволяет измерить максимум 10 А, то проверить можно блок, рассчитанный максимум на такой ток, и не больше. Ток у нас будет постоянный, поскольку он уже прошел через блок.

Чтобы подключить блок питания, надо либо разрезать один из проводов, либо разобрать корпус. Цепь должна быть замкнута на тестер. Измерения проводятся быстро, в течение 2 секунд, чтобы контакты не успели сильно нагреться.

Подготовка к измерению напряжения

В некоторых случаях проверяют напряжение. Для примера рассмотрим блок питания компьютера. Снимем боковую крышку системного бокса. Затем отсоединим все кабели, идущие к источнику тока.

Жгуты собраны из проводников разного цвета, каждому из них соответствует определенное напряжение. Контакты с черными проводами соответствуют общему (земле). Желтый проводник подает +12 вольт, красный +5 вольт, оранжевый +3,3 вольта. Голубой соответствует -12 В, белый -5 В, фиолетовый +5VSB (дежурное питание), серый PW-OK (Power good), зеленый PS-ON.

При включенном переключателе на контактах PS-ON и PW-OK должно быть +5 В.

На фиолетовом проводе напряжение присутствует, пока переключатель питания на задней крышке компьютера включен и подключен к сети. Это позволяет осуществлять удаленный запуск компьютера.

Белый используется редко, предназначен для плат расширения, устанавливаемых в ISA слот.

Голубой провод необходим интерфейсу RS232, FireWire и некоторым PCI платам расширения.

Замер напряжения

Теперь можно приступить непосредственно к измерениям. Проверка питания с помощью мультиметра осуществляется в следующей последовательности.

В двадцатиконтактном разъеме коннекторы с зеленым и одним черным проводом замыкаются перемычкой. Когда они закорочены, блок питания запускается.

Поворотом переключателя тестера выбирается режим измерения постоянного напряжения, устанавливается диапазон 20 вольт. Черный измерительный щуп присоединяется к контакту с общим проводом. Красным проверяются напряжения на остальных клеммах. Показания должны находиться в пределах:

  • для +5 V 4,75…5,25 V;
  • для +12 V 11,4…12,6 V;
  • для +3,3 V 3,14…3,47 V;
  • для -12 V -10,8…-13,2 V.

Если выдаваемые напряжения соответствуют норме, то на клемме Power good должно быть +5 вольт. Этот сигнал поступает на материнскую плату и разрешает запуск процессора.

Кроме основного жгута из блока питания компьютера выходят еще несколько дополнительных с четырехпиновыми разъемами. Они предназначены для подачи напряжения жестким и оптическим дискам. Здесь тоже присутствует цветовое кодирование сигналов. Измерения производятся, как на основном разъеме.

Если показания на клеммах входят в допустимый интервал, то блок питания исправен. Значит, поломка находится на материнской плате.

Поиск причины неисправности

При отсутствии какого-либо напряжения, выхода значений за пределы допуска, нужно искать причину этого в блоке питания. Для этого его нужно вынуть из системного бокса. На задней крышке вывинчиваются винты, держащие корпус источника тока, и он вынимается. Затем нужно снять защитный кожух блока питания.

После этого осуществляется визуальный контроль, проверяется наличие нагаров, вздутий конденсаторов. Элементы питания с такими признаками надо заменить. Дальнейшая проверка начинается с прозвонки цепи, в которой отсутствует напряжение.

Мультиметр переключается в положение измерения сопротивления. В этом режиме сетевой кабель должен быть отключен от блока питания. Один щуп подсоединяется к контакту разъема с отсутствующим потенциалом, второй к точке присоединения провода к плате и производится измерение. Прибор должен показать 0 Ом. Это значит, что проводник цел. Если значения ненулевые, то его нужно заменить.

Проверка всей цепи

После замены неисправных элементов к блоку питания подключается переменный ток и все заново измеряется тестером. Если сигнал отсутствует, то проверяется его наличие по всей цепи от разъема до выходного каскада транзистора, выдающего данное напряжение. Это можно проследить по ламелям (полоскам меди на плате).

При отсутствии напряжения на транзисторе, проверяется его наличие на стабилитроне и конденсаторе. Если и там отсутствует, то проверяется состояние импульсного трансформатора. Блок питания отключается от сети, а с помощью мультиметра измеряются сопротивления его обмоток.

Если на всех контактах выходных разъемов отсутствует напряжение, то проверку нужно начинать от места присоединения сетевого кабеля. Тестер переключается в режим переменного напряжения 750 вольт.

Затем проверяется наличие 220 вольт на выходе сетевого кабеля, потом на входе диодного моста. Так как выходное напряжение будет выпрямленное, то тестер надо переключить на постоянный ток. Так можно определить неисправность, а затем устранить ее.

На этом проверка блока питания компьютера заканчивается. Источники тока в большинстве других приборах устроены, так же как и рассмотренный выше блок питания.

Различие может быть в номиналах выходного напряжения. Если человек своими руками разобрал и проверил компьютерный источник тока, то ему не составит труда разобраться с остальными.

Источник

Как проверить БП компьютера на работоспособность — самая суть

Всем привет. Недавно вызвал меня клиент с проблемой: компьютер совсем не включается. Я сразу понимаю, что проблема может быть в блоке питания. Поэтому обязательно с собой беру тестер и новый блок питания для замены.

Но бывают случаи, что компьютер включается, но не стабильно работает: то резко выключается, то перезагружается. Как быть в этом случае?

В этой статье я расскажу: как проверить блок питания компьютера мультиметром, тестером и специальной программой под нагрузкой.

Признаки неисправности блок питания компьютера

Признаки неисправности, которые точно указывают, что блок питания неисправен:

  1. Не запускается компьютер при нажатии на кнопку включения на системном блоке.
  2. Во время работы компьютер самопроизвольно перезагружается.
  3. При включении компьютер включается не с первого раза.
  4. Резко выключается, как будто свет выключили. И пока переключатель сзади не выключишь — включишь, или кабель не отсоединить и подключить обратно, компьютер с кнопки не включится.

Косвенные признаки неисправности БП:

  1. Пропадает в системе жесткий диск.
  2. Периодически вылетает синий экран с BSOD ошибками.

Еще часто бывает, что при включении компьютера гудит вентилятор в течении 10-20 минут, а потом гул затихает и прекращается. Это гудит вентилятор блок питания. Вентилятор БП в таком случае нужно смазать. Иначе вентилятор со временем заклинит, блок питания будет перегреваться и скоро выйдет из строя.

Если на своем ПК вы наблюдаете какой-то из вышеперечисленных симптомов, то это указывает на неисправность блока питания.

Способ 1. Проверка блок питания на работоспособность

Теперь давайте проверим рабочий ли блок питания. Для этого воспользуемся скрепкой в качестве перемычки.

24 pin коннектор

  1. Отключаем компьютер от сети 220В.
  2. Отсоединяем все провода блока питания, подключенные к материнской плате, жесткому диску и т.д.
  3. Замыкаем скрепкой зеленый провод с любым черным на 24 pin коннекторе, как показано на фото ниже.
Читайте также:  Блок питания Avaya 1151D1 PWR W CAT5 CBL 700434897

Замыкаем зеленый и черный провод в коннекторе

Подключаем кабель питания, если вентилятор в БП не закрутился, то значит блок питания не исправный. Чтобы убедиться в этом точно, возьмите крестовую отвертку, отверните 4 болта и снимите крышку на блоке.

Проверьте вращение вентилятора — он должен крутится легко. Если крутится с трудом, то его нужно смазать.

Вентилятор блок питания

Проверяем вентилятор в блоке питания

Почистите БП питания от пыли и осмотрите на наличие вздутых конденсаторов. Вздутые конденсаторы нужно заменить.

Вздутые конденсаторы

Вздутые конденсаторы в блоке питания

Если у вас возникли проблемы с компьютером, то можете обратиться ко мне за консультацией — вступайте в группу ВК.

Обложка группы VK

Помогу решить проблему с ПК или ноутбуком. Вступайте в группу VК — ruslankomp

Если вентилятор в блоке питания закрутился при подключении кабеля, то значит БП рабочий. Но чтобы проверить исправен ли он, нужно замерить показатели мультиметром.

Способ 2. Проверка БП мультиметром

Для проверки мультиметром понадобятся достаточно тонкие щупы, для того чтобы мы могли достать контакт в проводе с задней части коннектора.

Ничего из корпуса не вынимаем. Диагностику проводим с коннектором питания в материнской плате и подключенным к сети блоком питания.

Смотрим схему коннектора и сверяем с замерами на мультиметре.

Схема 24-pin коннектора

Схема 24-pin коннектора БП

  1. Черный – земля (он же минус или масса);
  2. Желтый – 12V, допускаются отклонения +-5% от 11.4-12.6 Вольта;
  3. Красный — +5V, допуск 4.75-5.25 Вольта;
  4. Фиолетовый (дежурное напряжение) – 5V, отклонения по норме 4.75-5.25В;
  5. Оранжевый — 3.3V, допускаются пределы 3.14-3.47В;
  6. Синий – это -12V, допуск +-10% напряжение может быть от -10.8В до -13.2В.

Включаем мультиметр в режиме постоянного напряжения в диапазоне 20 вольт. Ставим черный щуп в любой черный провод на большом коннекторе.

Шаг 1. Проверка напряжения фиолетового провода (дежурки)

Концом красного щупа на мультиметре прозваниваем PIN 9 (Фиолетовый, +5VSB) — должен иметь напряжение 5 вольт ± 5% в пределах нормы 4.75-5.25 Вольта.

Это резервный интерфейс питания и он работает всегда, когда блок питания подключен к сети. Если напряжения нет или он меньше/больше нормы, то это означает серьезные проблемы со схемой самого блока питания.

На моем блоке питания дежурка в норме = 5.1 вольта.

Замер дежурки БП

Замер дежурной +5V линии (фиолетовый провод) и любой черный

Шаг 2. Проверка напряжения зеленого провода

Далее звоним PIN 16 (Зеленый, PS_On). Он должен иметь напряжение в районе 3-5 вольт. Если напряжения нет, то отключите кнопку питания от материнской платы. Если напряжение поднимется, то виновата кнопка.

Замер зеленого провода БП

Компьютер выключен — напряжение на зеленом проводе 3.5 вольта

Все еще держим щупы на черном и зеленом проводе и включаем компьютер с кнопки. Напряжение на мультиметре должно упасть до 0.

Замер зеленого провода на включенном компьютере

Компьютер включен — напряжение на зеленом проводе упало до 0

Если изменений нет, то проблема в материнской плате, процессоре или кнопке включения на корпусе компьютера.

Чтобы проверить кнопку включения, отсоединяем ее коннектор из разъема на материнской плате и закорачиваем 2 штырька на материнке прикосновением отвертки.

Шаг 3. Проверка напряжения серого провода (Power_OK)

На включенном компьютере проверяем PIN 8 серый провод, он должен иметь напряжение 3-5 вольт. Это означает что выходы на линиях +12V +5V и +3.3V в пределах допустимого напряжение и держат его достаточное время, что дает процессору сигнал стартовать.

Напряжение на сером проводе БП

После вкл компьютера — напряжение на сером проводе 4.84 вольта

Шаг 4. Проверка напряжения на желтом проводе

  1. Один щуп ставим на черный провод.
  2. Второй щуп ставим на желтый провод.

У меня получилось 12,26 вольт, что входит в допустимое значение от 11.4 до 12.6 Вольта.

Замер мультиметром линии 12V

Замер +12V линии (желтый провод) на блоке питания компьютера

Шаг 5. Проверка напряжения на красном проводе

Точно также замеряем красный провод, должно быть в пределах 4.75-5.25 Вольта. Показывает в норме 5,06 V.

Замер линии 5V

Замер +5V линии (красный провод) на блоке питания компьютера

Шаг 6. Проверка напряжения на оранжевом проводе

Замеряем оранжевый провод, он используется для подачи питания на платы расширения, также присутствует на коннекторе SATA для подключения жестких дисков. У меня показывает мультиметр 3.34В, что в пределах допустимого значения 3.14-3.47В.

Замер линии +3.3V

Замер +3,3V линии (оранжевый провод) на блоке питания компьютера

Шаг 7. Тест блок питания на пробой

  1. Отключаем компьютер.
  2. Ждем 1 минуту, чтобы остаточный ток ушел.
  3. Ставим мультиметр в режим измерения сопротивления Ω 200 или 2000 Ом .
  4. Вынимаем большой коннектор из материнской платы.

Держим один щуп на металлической части корпуса, а вторым щупом прозваниваем любой черный провод в коннекторе. Сопротивление должно быть 0, учитывая погрешность мультиметра.

Замкните щупы мультиметра и посмотрите какую цифру он показывает, это и будет нулевое значение с погрешностью.

Замер на пробой БП

Замер сопротивления на пробой БП — нулевое сопротивление

Потом один щуп оставляем на корпусе, а вторым соединяемся со средним контактом на сетевой вилке, которой является заземлением.

Проверка заземления

Проверка заземления БП — нулевое сопротивление

В обоих случаях сопротивление должно быть нулевым, если это не так, то БП под замену.

Шаг 8. Проверка сопротивления в цепях питания

Ставим один щуп на корпусе или на среднем контакте вилки. Вторым щупом проверяем сопротивление на всех цветных проводах: красный, оранжевый, желтый.

Значения должны быть больше нуля. Если значение меньше 50 Ом — это означает проблему в цепях питания.

Проверка сопротивления БП

Проверка сопротивления в цепях питания — в норме больше 50 Ом

Способ 3. Проверка БП тестером без компьютера

С помощью тестера можно проверить работоспособность блока питания без помощи компьютера и мультиметра.

Я приобрел себе такой тестер. Когда вызывают на заявку и говорят, что компьютер совсем не включается, то я беру тестер с собой для диагностики блока питания.

Тестер БП

Тестер компьютерного блока питания

Купить тестер БП можно по — этой ссылке

Подключаю блок питания к тестеру, как на фото ниже. Включаю кабель в розетку и смотрю. Если БП сгорел, то на тестере экран не загорится. Если тестер пикнул и загорелся экран с показаниями, значит БП рабочий, но нужно ещё проверить показания.

Проверка тестером БП

Проверка БП тестером

Смотрим показания на тестере слева направо:

  • -12V — 11.8
  • +12V2 — 12.3
  • 5VSB — 5.0
  • PG — 280 ms, это время задержки включения
  • +5V — 5.0
  • +12V1 — 12.3
  • +3.3V — 3.3

И сравниваем с таблицей допустимых значений.

Допустимые значения БП

Блок питания — таблица допустимых значений

  • +12V1 (желтый провод) — используется на основном 24-pin коннекторе для материнской платы.
  • +12V2 (желтый) — используется на 4-8 pin коннекторе для процессора.
  • +5V (красный) — служит для подачи напряжения на жесткие диски, оптического привода, дисководы и другие устройства.
  • +3.3V (оранжевый) — используется для подачи питания на платы расширения, присутствует в коннекторе SATA для подключения жестких дисков и SSD.
  • -12V (синий) — не используется на современных компьютерах.
  • +5VSB (фиолетовый) — дежурное напряжение.

Как видно из таблицы все показания тестера в норме.

Для разницы, на видео заснял, как с помощью этого тестера можно определить брак нового блока питания. Но при этом сам БП работает, компьютер включается. Проверил БП тестером, значение PG (Power Good) мигает — 0 и пикает. На исправных БП значение PG должно показывать 100-300ms.

Признали брак, поменял блок питания довольно быстро, так как не прошло 2 недель с момента покупки. Без тестера, в течении недели на врядли бы заметил, что БП с браком.

Способ 4. Проверка БП программой под нагрузкой

Блок питания без нагрузки может включаться и выдавать нормальные показания. Но стоит запустить игру, то компьютер может перезагрузится. Это говорит о проблеме в блоке питания.

Для этого нужно проверить блок питания под нагрузкой, с помощью программы OCCT — скачать с оф сайта.

Читайте также:  Светодиоды SMD 3528 и их характеристики

Программа OCCT

  1. Запускаем OCCT.
  2. Выбираем режим проверки — Power.
  3. Ставим время теста 30-60 минут.
  4. В правом колонке открываем показания с напряжениями.
  5. Запускаем тест.

Программа OCCT для диагностики системы

Во время теста смотрим показания по линиям +12V, +5V, +3.3V.

В моем случаем тест показывает:

Стресс тест в OCCT

  • По +12V линии — 11.65V, это в пределах нормы. Помним предельно допустимое значение +-5% от 11.4 до 12.6V.
  • По +5V линии — 4.84V, в пределах нормы.
  • По +3.3V линии — 3.23V, в пределах нормы.

Стресс тест в OCCT

На неисправном блоке питания, при запуске такого теста через 3-5-10 минут компьютер экстренно вырубится.

Если тест завершился без ошибок, значит блок питания в норме.

После завершения теста можете сохранить подробный отчет с показаниями — нажав специальную кнопку.

Стресс тест завершен

Стресс тест завершен без ошибок

В подробном отчете обратите внимание на перепады напряжений. Если линии ровные, не было резких просадок по напряжению во время теста под нагрузкой, то значит все хорошо.

Результаты OCCT

Подробный отчет стресс теста OCCT

Итак подведем итоги:

  1. Если компьютер совсем не включается, проверяем блок питания скрепкой, замкнув зеленый и черный провод.
  2. Если ПК включается через раз, периодически перезагружается, то проверяем напряжение в БП по линиям +5V, +3.3V, +12V.
  3. Проверяем мультиметром — сопротивление на пробой БП.
  4. Мультиметра нет, используем тестер БП — можно купить здесь.
  5. Проверяем БП под нагрузкой с помощью программы OCCT.
  6. Сравниваем показания с допустимыми значениями — если есть выход по напряжению за пределы, то меняем БП.

Если у вас проблемы с компьютером, то можете обратиться ко мне — оставьте заявку на диагностику. Подписчикам группы ВК скидка 10% — вступайте в группу.

Обложка группы VK

Помогу решить проблему с ПК или ноутбуком. Вступайте в группу VК — ruslankomp

Источник

Схема. Измерительное устройство для блока питания

Автор: Radioelectronika-Ru · Опубликовано 06.12.2017 · Обновлено 16.03.2018

Устройство является упрощённым вариантом аналогичного прибора, описание которого было опубликовано в журнале «Радио», 2007, № 7, с. 26—28 (Заец Н. «Усовершенствованное цифровое устройство защиты с функцией измерения»). По сравнению с прототипом применён более доступный микроконтроллер и упрощена схема за счёт исключения защиты от превышения тока и напряжения. Предполагается, что такая защита реализована в самом блоке питания. В связи с этим управляющая программа микроконтроллера была разработана заново. Интервалы измерения напряжения — 0…25.5 В с разрешением 0.1 В, тока — 0… 1,55 А с разрешением 0,01 А.

Схема измерительного устройства для блока питанияпоказана на рисунке. Измеряемое напряжение поступает на линию порта RA0 (сконфигурированную как вход АЦП) МК DD1 через резистивный делитель R1R5R6. Сигнал с датчика тока — резистора R4 поступает на усилитель напряжения на ОУ DA2.1 и после усиления с выхода повторителя напряжения на DA2.2 — на линию порта RA1, также сконфигурированную как вход АЦП. Тактовая частота МК задана кварцевым резонатором ZQ1. Поскольку его частота некритична, можно применить резонаторы от старых видеомагнитофонов на частоты 3,57, 4,43 или 4,5 МГц. В устройстве применены четырёхразрядные семиэлементные светодиодные индикаторы с общим катодом. При этом в крайнем правом разряде в каждом из них индицируются символы измеряемого параметра «U» (HG1) и «I» (HG2).

Микроконтроллер и ОУ получают стабилизированное питание +5 В от интегрального стабилизатора напряжения DA1. Это напряжение одновременно используется как образцовое для АЦП. Потребляемый устройством ток — около 100 мА, зависит от числа включённых элементов и типа применённых индикаторов. Напряжение питания нестабилизированное — 8…25 В, но при напряжении более 12… 15 В потребуется установить стабилизатор DA1 на теплоотвод площадью 10…20 см2. Микроконтроллер устанавливают в панель.
Следует отметить, что датчик тока (резистор R4) включён последовательно с нагрузкой, поэтому показания вольтметра будут завышены на значение падения напряжения на этом датчике Погрешность пропорциональна току нагрузки и при 1А равна 0.12В. Этот недостаток устройства можно устранить коррекцией программы МК.

Большинство элементов смонтированы на макетной печатной плате. Применены постоянные резисторы для поверхностного монтажа, кроме R4 — он проволочный 0 12 Ом 5 Вт или самодельный, подстроечные — СПЗ-19, оксидные конденсаторы — импортные, остальные — для поверхностного монтажа, например К10-17в Индикаторы подключают отрезками изолированных монтажных проводов и после проверки и налаживания крепят на передней панели блока питания. Стабилизатор напряжения устанавливают на тепло-отвод площадью 15…25 см2.

Следует отметить, что в программе микроконтроллера заложен интервал измеряемого тока 0…2,55 А. Но в связи с тем, что применён ОУ, который не обеспечивает выходное напряжение, близкое к напряжению питания, при токах более 1,5… 1,7 А погрешность измерения возрастает (занижение значений). Если блок питания, в которое встраивается устройство, обеспечивает ток до 2,55 А, следует применить ОУ серии КР1446, например, КР1446УД1А, КР1446УД2А.
Для программирования МК подойдёт любой программатор с соответствующим программным обеспечением. Автор использовал самодельный ExtraPic с оболочкой 1C-Prog. Процедура программирования неоднократно описывалась в литературе.

Собранное устройство (без микроконтроллера) временно подключают к соответствующим цепям блока питания. Напряжение на выводах 1 и 20 панели МК должно быть +5 В на выводах 6 и 7 ОУ DA2.2 — близкое к нулю. Отключают питающее напряжение и устанавливают микроконтроллер. После подачи питающего напряжения индикаторы должны включиться. Подключив к выходу блока питания нагрузку, проверяют работоспособность устройства. Если яркость свечения индикаторов мала, её можно повысить подборкой резисторов R8—R15 (в сторону уменьшения). Но их сопротивления не должны быть менее 33 Ом во избежание перегрузки по току линий портов RB0—RB7. При перегрузке хаотически пропадает индикация отдельных элементов.

Калибровку устройства проводят с помощью цифровых вольтметра и амперметра. Первый подключают к выходу блока питания, второй — последовательно с нагрузкой. Установив на выходе блока питания максимальное напряжение, резистором R1 выравнивают показания индикатора напряжения устройства и вольтметра. Изменяя сопротивление нагрузки, устанавливают ток около 1 А и резистором R3 выравнивают показания индикатора тока и амперметра Если показания вольтметра неустойчивы, параллельно резистору R4 следует установить керамический или оксидный конденсатор (плюсовым выводом к выводу 3 DA2.1) ёмкостью 1…4.7 мкФ.

П. ЧУБАРОВ, г. Санкт-Петербург
«Радио» №5 2012г.

Источник

Методика тестирования блоков питания

Каждая статья будет состоять из трех основных частей: общее описание, тестирование блока питания и подведение итогов, а также, в случае необходимости, в статью будет добавляться вводная часть.

1. Общее описание блока питания включает в себя:

  • описание упаковки, в случае, если она есть
  • описание комплекта поставки БП, если он предусмотрен производителем
  • описание внешнего вида, непосредственно, блока
  • описание комплектных проводов и разъемов на них
  • описание используемого вентилятора
  • описание других элементов, в том числе, внутри блока питания

2. Тестирование блока питания, включает в себя:

  • проверка заявленных значений пульсаций напряжений при не максимальной статичной нагрузке
  • тестирование БП с различными вариантами нагрузки, составляющей до 100 процентов от указанной максимальной выходной мощности
  • тестирование блока питания в составе рабочей станции

Допустимые значения пульсаций и значений выходных напряжений, а также основные требования к блокам питания, приведены в Power Supply Design Guide, последняя версия которого — 2.2.

По первому разделу, я думаю, вопросов не возникнет, а вот пункты второго раздела стоит немного прокомментировать и разъяснить.

Итак, проверка заявленных значений пульсаций напряжений будет производиться при мощности 75% от максимальной, указанной для данной модели блока питания, но с сохранением пропорций токов по каналам, заявленным производителем. Допустимые значения пульсаций и значений выходных напряжений, а также основные требования к блокам питания, приведены в Power Supply Design Guide, последняя версия которого — 2.2.

В основной части тестирования для каждого БП будет примерно рассчитан ряд токов в соответствии с максимальной мощностью, в связи с тем, что в современных системах на линию 12В приходится большая нагрузка, и со временем она имеет тенденцию только возрастать, а также учитывая тот факт, что максимальные токи, указанные производителем, не предназначены для одновременной нагрузки всех каналов.

Читайте также:  Блок силовых розеток APC вертикальный неуправляемый IEC 60320 С13 IEC 60320 С19 х 12 вход IEC 320 C20 шн

Расчет максимальных значений токов для тестирования будет производиться по следующим принципам:

  • ток по линии 12В — максимальный
  • токи по линиям 3,3В и 5В в пропорции, примерно, 1:1
  • суммарная мощность линий 3,3В и 5В вычисляется вычитанием из максимальной мощности БП произведения максимального тока по линии 12В на, собственно, напряжение по данной линии. Проще говоря, из максимальной выходной мощности БП вычитается максимально допустимая мощность по каналу 12В, остаток делится на каналы 3,3В и 5В в указанной пропорции.

Тестирование будет заключаться в эксплуатации БП с переменной нагрузкой, составляющей 33, 67 и 100 процентов от заданных токов, рассчитанных в предыдущем пункте. Период смены значений токов будет составлять примерно две минуты. Обращаю внимание, что работа с максимальной (не путать с пиковой) выходной мощностью является штатным режимом работы блока питания.

По результатам тестирования будет составляться отчет, включающий в себя таблицу с цветовой маркировкой полученных значений выходных напряжений.

Тестирование блока питания в составе рабочей станции наиболее приближено к эксплуатации БП в реальных условиях.

В данный момент проводится выбор конфигурации компьютера-стенда, которая имела бы достаточную высокую мощность и хорошую масштабируемость для тестирования различных по своим энергетическим способностям блоков питания.

Временно тестирование будет проводиться на компьютере следующей конфигурации:

  • Процессор AMD Athlon 64 3000+
  • Матплата Кулер GlacialTech 7200
  • Матплата MSI K8N Neo Platinum
  • Оперативная память Patriot LL 512 Мб
  • Видеокарта Gigabyte GV-N66256DP
  • Жесткие диски: 2 HDD Samsung SP 0812C в RAID 0, HDD WD 1600JD
  • Корпус Antec SX630II

Тестирование будет заключаться в прогоне в течение часа демо-роликов из игры FarCry, также для тестов будет использоваться программный пакет CPU RightMark.

Оценка шумовых характеристик будет производиться субъективно.

Для измерения температуры будет использоваться бесконтактный термометр (пирометр) Thermopoint TPT 6 Pro Plus производства Flir Systems.

Измерение скорости вращения вентилятора также планируется, сейчас производится выбор оборудования для этой цели.

Измерение выходных напряжений будет производиться мультиметрами Fluke 111 класса True RMS.

Для измерения пульсаций выходных напряжений будет использоваться 2-х канальный цифровой осицилограф DS-1150 производства EZ Digital, имеющий полосу пропускания 150 МГц.

Для синтеризования нагрузки для блоков питания в ходе тестирования будут применяться три программируемых электронных нагрузочных блока SL-300 производства фирмы Unicorn.

В конце материала следует краткое подведение итогов и перечисление достоинств и недостатков, имеющихся у протестированного устройства, по личному мнению автора.

Источник

Тестер блоков питания ATX с регулируемой нагрузкой

При ремонте или испытании компьютерных блоков питания ATX часто возникает необходимость оценить их нагрузочные характеристики, такие как допустимые отклонения выходных напряжений, уровень пульсаций и конечно же максимальную выходную мощность. Без специального оборудования, в виде эквивалента нагрузки, осциллографа и некоторых других устройств протестировать соответствие стандарту характеристик, указанных производителем на наклейке блока питания крайне сложно. Одни создают специальные стенды, другие пользуются набором автомобильных ламп, третьи используют мощные проволочные резисторы в качестве нагрузочного эквивалента. Его сопротивление у большинства тестеров неизменно и не подбирается специально для каждого испытуемого блока, поэтому функциональность таких приборов ограничена. Мне хотелось сделать простое, но универсальное устройство, позволяющее полуавтоматически устанавливать требуемую нагрузку на шины +5V, +12V, +3,3V, одновременно измеряя соответствующие выходные напряжения и контролируя допустимый уровень их отклонений.

Таким образом был разработан и изготовлен прибор, состоящий из ступенчатого блока нагрузок, модуля управления включением этих нагрузок и платы тестера напряжений компьютерных БП (POWER SUPPLY TESTER), с которой были выпаяны разъемы и нагрузочные резисторы.

Блок нагрузок для каждого канала выходных напряжений 3,3V, 5V и 12V состоит из семи 10-ти ваттных цементных резисторов одинакового сопротивления, один из которых включен постоянно, а остальные шесть подключаются через MOSFET-транзисторы, выступающие в роли электронных ключей. Их поочерёдным открытием и закрытием управляет микросхема LM3914, которая применяется в светодиодных индикаторах с линейной шкалой. Она включена в режиме «столбик». Регулируя переменный резистор, происходит ступенчатое изменение уровня на выходах микросхемы, а значит и поочерёдное открытие или закрытие MOSFETов, которое контролируется загоревшимися светодиодами. Схема включения LM3914 выполнена так, чтобы можно было осуществлять регулировку от минимума (при котором не горит ни один светодиод и все MOSFETы закрыты, но включен один постоянный резистор), до максимума (при котором загораются все шесть светодиодов, MOSFETы открыты и все семь нагрузочных резисторов становятся подсоединенными параллельно). Для отдельной регулировки по каждому каналу использовано три таких модуля на LM3914. Слаботочные линии -5V, -12V и дежурного +5V SB нагружены постоянными маломощными сопротивлениями.

После подключения блока питания ATX к разъемам прибора и включении в сеть, должен загореться фиолетовый светодиод контроля дежурного напряжения +5В_SB. Поскольку этим напряжением питаются и микросхемы LM3914, требуемую нагрузку для каждого канала можно установить как перед запуском БП, так и во время работы, ориентируясь по светодиодным индикаторам.

Запускается тестируемый блок питания кратковременным нажатием кнопки S1, пока в цепи не появится сигнал «Power Good» и не откроется транзистор VT1, который зашунтирует кнопку, о чем будет сигнализировать загорание зелёного светодиода “PG”. Время задержки появления сигнала “PG” будет отображено на дисплее индикатора выходных напряжений. После этого должен заработать кулер и засветиться все светодиоды наличия выходных напряжений. Выключение осуществляется нажатием кнопки SB2. Ее контакты зашунтируют эмиттерный переход транзистора VT1, и он закроется, разомкнув цепь включения блока.

Какой уровень индикаторов выставить для каждого канала определяется исходя из нижеприведённых расчетов. Зная общее сопротивление резисторов при параллельном включении к каждой шине, можно рассчитать какая сила тока будет протекать через нагрузку и какой будет выходная мощность по каждому каналу выходных напряжений 3,3V, 5V и 12V.

Таким образом можно проводить тестирование с различными вариантами нагрузок, причем желательно, чтобы их общая суммарная мощность не превышала 100 процентов максимальной выходной мощности БП. Выход за пределы, в лучшем случае, может привести к срабатыванию защиты от перегрузки по току, а в худшем – к выходу из строя проверяемого блока питания. Всегда нужно обращать внимание и на допустимую комбинацию нагрузок по каждой линии, чтобы не допустить перекос напряжений, возникающий из-за неравномерного их распределения по шинам.

Повышая ток нагрузки контролируется снижение значений выходных напряжений, максимально допустимые отклонения которых не должны превышать 5% от номинала.

Для подключения испытуемого блока питания к тестеру была сделана внешняя плата, на которую припаяны 24-х контактный разъем для питания материнской платы, 4-х контактный разъем питания процессора, 6-ти контактный – для дополнительного питания видеокарты, SATA и Molex – для подключения жестких дисков и оптических приводов.

Тестер выполнен в стандартном корпусе блока питания ATX. В нижней части корпуса на посадочные места устанавливается плата нагрузок с ключами. На нагрузочные резисторы через термопасту по всей площади устанавливается радиатор размерами 130х110х45, который крепится к плате и обдувается родным кулером. Плата с микросхемами управления и светодиодами индикации включения нагрузок и состояний всех линий (+5V_Standy (дежурное), PowerGood, +3.3V, +5V, +12V, -12V, -5V (для старых БП)), а также тактовыми кнопками включения и выключения расположена в верхней части корпуса, который специально для удобств выбран с уже имеющимися для них отверстиями. Понадобилось только выпилить место под экран тестера напряжений. Цвет индикаторных светодиодов, а также светодиодов наличия напряжения на линиях, подобран в соответствии со стандартными цветами проводов блока питания.

Печатные платы выполнены в программе Sprint-Layout 6.0.

В качестве ключей подойдут любые n-канальные MOSFET-транзисторы в корпусе TO252, взятые с материнских плат.

Также необходимо не забыть вывести провода для подключения платы индикации выходных напряжений к соответствующим выводам, откуда были выпаяны разъёмы.

Выдает ли свои чистые 500 Ватт качественный блок питания известного бренда с сертификацией «80 Plus» или недорогой бюджетный блок питания с небольшим весом? Этим прибором с успехом удаётся проверить.

Источник