`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

БП формфактора ATX: генеральная репетиция супертеста

0 
 
Методика тестирования

Алгоритм тестирования, результаты которого представлены в сводной таблице, в несколько упрощенном виде следующий.

Исследуемый БП подключался к блоку активных нагрузок тестового стенда и запускался при минимальных токах (для БП мощностью 250 Вт -- 1,5, 0,5, 3 А, для 300 Вт -- 3, 1, 4 А по каналам питания +3,3, +5 и +12 В соответственно) по положительным каналам и фиксированных (в цепи --5 В -- 0,3 А, в цепи --12 В -- 0,8 А) для нагрузок группы отрицательных напряжений.

Плавно уменьшая сопротивление, определяем максимальный ток, отдаваемый по каждому из каналов раздельно (парциальные значения I3,3 В макс, I5 В макс I12 В макс), при условии, что во время измерения токи по неисследуемым каналам продолжают оставаться на первоначально установленных значениях. В качестве основных критериев достижения токами своих максимумов были приняты: выход напряжения за пределы принятого в спецификации допуска (±5%), срабатывание системы защиты и/или переход сигнала PWR_OK в неактивное состояние.

На следующем этапе предустанавливалось значение тока, равное половине максимального по каналу +12 В. Исключение делалась для тех БП, которые при минимальных значениях нагрузок по цепям +3,3 и +5 В не смогли выдать ток выше половины паспортного -- в этом случае мы оставляли полное значение I12 В макс.

Далее, исходя из заявленных производителем максимальных значений и соотношения между ними плавно нагружались каналы +3,3 и +5 В и подбирались оптимальные токи таким образом, чтобы определять предельно суммарную мощность P3,3&5, причем оценивалась возможность блока стабильно проработать на них не менее 20--30 с. В ходе следующей процедуры "догружался" канал +12 В до максимума, причем "удерживать" его блок должен был не менее 17 с. Если в течение этого времени выявлялся один из признаков нестабильной работы, то напряжение подаваемого сетевого питания на БП выключалось и делалась пауза продолжительностью более минуты, затем предыдущая процедура повторялась. Для устранения зависимости результатов от напряжения сети (а ее колебания в течение суток составляли более 20 В) питание осуществлялось от прецизионного on-line ИБП GE NetPro1500, предоставленного киевской компанией "НТТ-Энергия". Хотя большинство блоков предназначено для работы от сети 230 В, в качестве номинального было выбрано напряжение 220 В -- именно оно по нашим стандартам должно поддерживаться в розетках. Использование этого ИБП позволило также упростить процедуру измерения значений реактивной и активной мощности, потребляемых самим БП.

В заключение проверялся канал +5 В SB на способность длительно (более 30 с) удерживать ток в нагрузке, равный 2 А, затем определялся максимально допустимый ток по этому каналу и оценивался характер работы системы защиты по нему.


Характеристики и результаты тестирования БП
Приближение осеннего бума продаж компьютеров и комплектующих и появление на украинском рынке ряда новинок блоков питания (БП) подталкивают нас к проведению очередного теста-обзора на новом стендовом оборудовании, которое находится в процессе доработки, но уже функционирует. Предлагаемую статью следует рассматривать двояко: как представление наиболее популярных моделей -- потенциальных участников будущего супертеста, и как источник минимальной информации о характере поведения блоков питания средней (не более 350 Вт) мощности в условиях экстремальных нагрузок.

В сегодняшний обзор попали блоки в ценовом диапазоне менее $100 с заявленной суммарной паспортной мощностью до 400 Вт. Детали методики тестирования изложены во врезке, мы же перейдем непосредственно к рассмотрению участников экспресс-теста.


Antec SL300 SP

Внутренняя конструкция этого БП весьма интересна -- часть элементов системы APFC благодаря крайне малой высоте высоковольтных конденсаторов (2 220 мкФ) установлена на стойках как бы вторым этажом -- над размещенным на основной плате сетевым фильтром. По качеству других компонентов и насыщению ими это стандартный, слегка "экономный" пример БП бытового ПК. Среди заявленных параметров несколько удивило значение максимального тока по цепи --12 В (0,5 А), но известно, что и его для современных компьютеров более чем достаточно.

Загрузив БП по каждому из каналов (+3,3; +5; +12 В) отдельно, мы сразу получили максимальные значения токов на 20--30% выше заявленных (при которых выходные напряжения продолжают оставаться в допуске), что является косвенным подтверждением грамотного исполнения цепей регулировки. Этого не скажешь о цепях защиты блока. В отличие от предыдущего теста на этот раз мы решили обратить внимание на работу всех БП в той нагрузочной области, когда суммарная мощность (или максимальные токи по каналам) уже превышают паспортные, но, тем не менее, еще не могут быть расценены как короткое замыкание. Для Antec SL300 SP подобная "проверка на IQ" закончилась плачевно: поддерживая номинальные напряжения и активным сигнал PowerGood, БП позволил себя "обмануть" и перевести в режим отдачи 450 Вт! И нет ничего удивительного в том, что выдержать такой режим он смог лишь 10 с.

Вывод прост -- предельные токи (или суммарная максимальная мощность), при которых гарантируется нормальная работа блока, должны не просто декларироваться в перечне его технических характеристик, а ограничиваться системой защиты. Только в этом случае можно рассчитывать, что оставленный без присмотра компьютер вместо перехода в "режим утюга" просто отключится, а не будет делать вид, что ничего не происходит и упорно "вытягивать" токи значительно выше своих возможностей. Забегая немного вперед, скажем, что отсутствие нормальной защиты по превышению паспортных максимальных токов для некоторых других БП теста завершилось летальным исходом при меньших перегрузках и в еще более короткие сроки.


AOpen FSP300-60PN(PF)

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
AOpen FSP300-60PN(PF)
БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
AOpen FSP-400-60BNP
Фото этого БП привлечет внимание как минимум оригинальным дизайном системы охлаждения. В верхней крышке смонтирован 12-сантиметровый малошумящий вентилятор. По сравнению с моделями прошлого года в FSP300-60PN(PF) использована новая компоновка деталей: со своего "привычного" места на крышке дроссель цепи коррекции PF переместился на основную плату. Это, впрочем, не помешало разместить на ней полновесный двухзвенный сетевой фильтр вдобавок к распаянному на контактах гнезда подключения сети. Как и ранее, за управление вентилятором отвечает небольшая плата, привинченная непосредственно ко второму радиатору, ее термодатчик дополнительно прижат скобой и залит компаундом. Емкость конденсаторов фильтра высоковольтного выпрямителя -- 680 мкФ. ШИМ-контроллер (микросхема КА3511) вместе со своей обвязкой выполнен в виде отдельного модуля.

В тесте блок не только подтвердил все свои параметры, указанные на этикетке, но позволил нам "выжать" из него в течение 30 с мощность в нагрузке (по всем трем каналам) на 30% выше паспортной.

Из позитивных особенностей поведения замечено, что по каналу +12 В при превышении тока в нагрузке свыше 20 А (напряжение держалось еще чуть ли не в середине допуска) четко срабатывает защита. Измеренные при максимальной мощности значения КПД и коэффициента использования мощности нам показались несколько заниженными для блока с такой схемотехникой и такими высококачественными комплектующими, но во всем остальном этот БП, включая субъективную оценку уровня создаваемого вентилятором шума, -- на высоте. Кроме AOpen FSP300-60PN(PF), кандидатом на предстоящий тест заявлен блок AOpen FSP400-60BNP. И наши первые впечатления о нем выразили фразой: "Мы знали, что места в корпусе БП немного, но не представляли, что его может быть настолько мало" -- это устройство столь плотно напичкано компонентами, что его фото, какой бы ракурс съемки ни выбирали, оказывалось малоинформативным (наверное, лучше бы подошел рентгеновский снимок). Мы не станем сегодня подробно описывать внутренности этого блока, оснащенного полновесным активным корректором коэффициента мощности, оставляя в качестве "изюминки" для следующего материала, в котором намерены совместить рассказ о его схемотехническом исполнении с более полным отчетом о продемонстрированных ним способностях.


BeanTech BT-300

Уважительное отношение к этому массивному блоку возникает уже как только берешь его в руки. Это чувство усиливается при рассмотрении многочисленных свидетельств о его успешной сертификации. А закрепить его, по-видимому, призвана наклейка "Intel ATX12V Test Pass". Не менее солидно выглядит и внутреннее устройство блока -- никаких признаков экономии на номиналах или количестве компонентов. Единственное -- непосредственно на радиаторах БП не удалось обнаружить датчик системы термоконтроля.

Но вот после подключения его к тестовому стенду нас ожидало разочарование. Конкретный образец оказался не готовым к испытаниям -- как мы ни старались, рабочая зона, в которой напряжение по каналу +12 В не выходит за пределы 5% допуска, крайне узка (зафиксировано минимальное напряжение +12,6 В, далее при достаточно небольшом изменении токов по остальным положительным каналам оно повышается до 13,8 В).


Codegen 300W, модели 300X

Увы, ничего особо нового для себя в этом БП с заявленной мощностью 300 Вт мы не обнаружили -- наблюдаются все та же микросхема КА7500 и та же "неперегруженность" PCB компонентами. Емкость конденсаторов на выходе выпрямителя (5-амперные диоды "россыпью") -- 2 330 мкФ, место, где можно было бы расположить сетевой фильтр (правда, и поднять цену на устройство), продолжает оставаться свободным. Стремление разработчика к минимализму проявилось как при выборе сечения магнитопровода в используемых трансформаторах, так и в номенклатуре полупроводниковых компонентов. Емкости сглаживающих конденсаторов на выходах вторичных каналов также в 1,5--2 раза меньше применяемых при таких заявленных токах в аналогичных БП минимальной стоимости. Но практически ни одного мало-мальски необходимого дросселя на выходе поставить не забыли. Ничего нового нельзя сказать и о построении канала +5 В SB.

БП запустился даже без минимальной нагрузки на выходе. В процессе нашего экспресс-теста выяснилось, что если полностью загрузить каналы +5 и +3,3 В, то по мере разогрева у него "плывет" напряжение на выходе +12 В. Несколько секунд он справлялся с током 15,75 А, но более 5--7 с "удержать" его не способен. Поэтому в протокол результатов и занесено значение 13,5 А. Но после всех наших откровенных "издевательств" БП остался "жив", и это само по себе не может не радовать.


Codegen 300X PassivePFC

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Codegen 300W 300X PPFC
Если вспомнить впечатления от знакомства с моделью 250 Вт, принявшей участие в прошлогоднем тесте, и вышеупомянутой 300Х, вскрытие блока 300X PassivePFC с пассивной коррекцией коэффициента мощности (однообмоточный дроссель) изменило наше представление о БП данной торговой маркой в лучшую сторону. Нет, разработчики и здесь посчитали, что в объеме БП конструктива ATX должно оставаться достаточно много свободного места для циркуляции воздуха, но попытки полезно его заполнить все же предприняты -- в районе размещения двух накопительных конденсаторов (470 мкФ) появился входной фильтр. Еще один новый элемент -- плата с двойным дросселем и защитными варисторами, которая распаяна непосредственно на контактах сетевой розетки. Все три трансформатора по площади сечения магнитопровода могут быть определены не более как "минимально достаточные" для работы блока такой мощности.

Как и предыдущая модель, БП запустился уже при нулевых нагрузочных токах. Однако обнаружилось, что при стандартных минимальных токах по каналам +5 и +3,3 практически не работает канал +12 В -- уже при отборе тока в 0,75 А напряжение в нем вышло за пределы 5%-ного допуска. Поэтому максимальный ток для канала +12 В мы отсчитывали не при стартовых значениях в соответствии со спецификацией (на БП не указаны другие минимальные значения), а предустановив 4 А по цепи +5 В. И хотя по результатам теста обнаружилось сравнительно низкое значение PF, в общем, блок проявил себя достаточно неплохо.


Component Pro ATX-250GTF

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Component Pro ATX-250GTF (PPFC)
Этот БП примечателен хотя бы тем, что по своим паспортным данным имеет самый низкий максимальный ток по цепи +12 В -- 7 А. Но не спешите переходить к описанию следующего БП -- это как раз тот случай, когда производитель подстраховался, занизив реальные возможности блока. Как выяснилось в ходе тестирования, максимальный парциальный ток по данному каналу действительно меньше 7 А, но при полной нагрузке (которая, кстати, также превышала указанные на наклейке значения) блок оказался способен запитать нагрузку по каналу +12 В вдвое большим током -- около 14 А. Единственное, при этом было замечено (кроме повышения температуры внутри корпуса), что значение PF в режиме "на выживание" снижается до 0,55. В отношении же внутренней начинки придется повториться, что, как и у рассмотренного в прошлом тесте ATX-30GT, наблюдается достаточно высокое сходство с одной из моделей FSP вплоть до характера изменения оборотов вентилятора в зависимости от температуры.


CWT R300 модель ATX-350PEC12, Hanyang Alpha 400W, модель ATX350DPNC12

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Hanyang Alpha ATX350DPNC12
Первая модель -- типичный представитель недорогого "серого большинства" для офисного или бытового начального ПК, не блещущий результатами, но и не собиравшийся "сгореть" в процессе наших испытаний. Внутри корпуса достаточно аккуратно смонтированная плата с зафиксированными компаундом компонентами. Построен блок на базе микросхемы TL494C. В ходе тестов выявилась интересная позитивная особенность -- защита при парциальной загрузке канала +12 В срабатывает от резкого нарастания тока, хотя при плавном нарастании БП "держит" ток выше своего номинала. Что касается этой категории блоков, то о них лучше всего говорят результирующие цифры. Хотелось бы также обратить внимание на получившуюся числовую чехарду: блок CWT относится к серии R300, модель называется ATX-350PEC12, суммарная паспортная мощность 300 Вт (кстати, ее максимальное значение на каналы +3,3 и +5 В вообще не приведено), а показанная в тесте кратковременная пиковая мощность составляет 380 Вт. Вот и попробуй после этого всего не растеряться и принять однозначное решение при выборе только по информации на наклейке блока.

БП Hanyang Alpha400 внешне абсолютно не похож на предыдущую модель -- "золоченая" решетка на вентиляторах, исполненных к тому же из прозрачного пластика, так и призывающего попробовать себя в модинге -- установить с их внутренней стороны пару светодиодов (пусть и лишившись при этом гарантии на БП). Но внешность бывает обманчивой, в чем мы убедились, заглянув под крышку. Дальнейшие полчаса прошли в увлекательном соревновании под девизом "найдите 3 отличия" -- внутри оказалась абсолютно такая же PCB с абсолютно теми же компонентами! Немного разнились лишь площади радиаторов блока. Оно и понятно -- во второй модели на верхней крышке размещен второй вентилятор. Приняв все это к сведению, мы с удовольствием и сами бы послушали комментарии производителя, почему у CWT заявлены 14 А, а у Alpha -- 10 А, и вообще, почему блоки оказались настолько разными по результатам экстрим-теста на максимальную отдаваемую мощность?


Enlight HPC-300-202

Собственно экспресс-тест этого БП проводился больше для того, чтобы пользуясь известной у моделей HPC-300-202 высокой повторяемостью параметров от экземпляра к экземпляру, самим убедиться, что невзирая на переход к нагрузке активного типа и некоторые усовершенствования в методике тестирования, данные этого материала вполне могут быть рассмотрены как продолжение результатов теста прошлого года. В качестве управляющей микросхемы в HPC-300-202 по-прежнему применяется SG6105D, имеется массивный двух­обмоточный дроссель PPFC на верхней крышке. Сохранилась без изменений общая компоновка блока, лишь жестче стало крепление первого фильтра на сетевой розетке. Чего-либо нового в его поведении во время тестов (как и предполагалось) также не было выявлено -- во всем видится стремление производителя к стабильности и разумной умеренности.


Fortrex Electronic, модели Fortrex FP-250W, FP-300W, FP-400W DualFan

Два первых устройства также перекочевали к нам из прошлогоднего теста. Но если сравнить полученные результаты FP-250W с предыдущими, бросается в глаза разительное отличие по парциальному значению в 12-вольтовом канале -- при заявленных 10 А блок пожелал отдать лишь немногим более половины. Но стоило пригрузить его по каналам +5 и +3,3 выше 1 и 4 А, и максимальный ток можно было поднять почти до номинала. Более того, балансируя режимами нагрузки по этим каналам питания, нам удалось заставить БП отдать 360 Вт, причем по цепи 12 В через нагрузку протекал ток в 17 А! Схожим характером обладает и FP-300W. Еще один нюанс -- после удержания полуторакратной перегрузки около 25 с мы вскрыли корпус и обнаружили, что пластик, которым закреплен термодатчик между ребрами радиатора, размягчился, и терморезистор потерял непосредственный контакт с ним. Устранена ли потенциальная проблема перегрева в двухвентиляторной модели FP-400W DualFan -- станет понятно из следующего теста.

Наш вердикт: если усовершенствовать схему регулировки напряжения, слегка проработать логику защиты -- первые два БП смогли бы реализовать все свои достаточно высокие потенциальные возможности. Но до этого момента ограничимся констатацией факта: заявленным параметрам соответствуют, стресс-тест прошли до конца.


Fortron/Source FSP Group, модель FSP300-60ATV

Рассматривая внутреннее устройство этого блока, мы с удивлением обнаружили, что дроссель системы пассивной PFC отсутствует. Но что касается выбора размеров магнитопровода трансформатора и площади радиаторов -- вот хороший образец, как это нужно правильно делать. Будучи абсолютно уверенными, что он (впрочем, как и другие представители семейства FSP) со своими обязательствами справится, мы пока представляем его только как одного из кандидатов для последующего более пристального тестирования по полной методике.


GoldenPower GP-300W-A, GP-350W

Если по некоторым БП, составляющим серию под одной торговой маркой, можно тренировать свою наблюдательность, выискивая отличия, то по отношению к этим блокам, разнящимися только заявленными максимальными токами по каналу +5 В (и, соответственно, мощностью), хочется предложить найти между ними общее. Начнем с внешнего вида -- на старшей модели установлено два вентилятора, закрытых красивыми декоративными решетками, на младшей -- один. 350-ваттная модель имеет качественно исполненный двухзвенный сетевой фильтр, 300-ваттная -- один, причем намотанный бифилярно на тороидальном ферритовом сердечнике дешевым монтажным проводом. Чуть ли не в два раза отличаются и значения емкости высоковольтных конденсаторов (2 820 и 2 470), в полтора -- сечения магнитопроводов трансформаторов. У GP-350W используется также радиатор с бoльшими по размеру боковыми пластинами. Единственное, в обоих БП применяется одна и та же управляющая микросхема. Оставив старшую модель для более серьезного изучения, мы пока ограничились тестом GP-300W-A. И вот что обнаружили: при минимальной загрузке каналов +5 и +3,3 В этот БП повел себя аналогично блокам Fortrex -- не дал поднять ток по каналу +12 В выше 13 А. Ситуация изменилась после увеличения тока по первым двум каналам. В результате из блока удалось "выжать" около 430 Вт, причем за 20 с в этом режиме, несмотря на значительный нагрев, напряжения на выходе блока оставались неизменными. Среди прочих особенностей -- четко выраженный сброс напряжения до 0 В по цепи +5 В SB по достижении током значения 2,69 А в нагрузке.


HeroIchi Electronic, модели HEC250ER, HEC300ER

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
HeroIchi Electronic HEC250ER
Знакомясь с начинкой этих блоков, мы не ожидали никаких сюрпризов в ходе тестирования. Такой себе азиатский середнячок после небольшой "чистки от ненужных" деталей. Лишь несколько насторожил материал изолирующих теплопроводных прокладок под транзисторами. Подключив HEC250ER к блоку активных нагрузок, нам без особого труда удалось установить парциальные токи, близкие к паспортным значениям. При повышении нагрузки обнаружилось, что защита как таковая в БП предусмотрена, однако работает весьма странно. Проверка на стабильность ее срабатывания показала, что сброс при максимально возможном токе (по критерию выхода значения напряжения за границы допуска) происходил через 15 с (напомним, что ему надо было по требованиям спецификации либо продержаться на этих значениях 17 с, либо выключиться от перегрузки сразу). Но после третьего срабатывания БП уже запустить не удалось, и мы лишились возможности закончить тесты. Это было достаточно неожиданно -- повторимся, все положительные выходные напряжения находились в пределах допуска. Вероятная причина выхода -- пробой диода в цепи низковольтного выпрямителя. Вывод прост: всю ответственность за работу в условиях перегрузки блока разработчик возложил на пользователя, поэтому выбирая эту модель, следует предварительно оценить мощность, потенциально потребляемую системой (и не забыть заложить в нее запас в 25--30%). Или, что еще проще, сразу обратиться к модели HEC300ER, которая отличается увеличенной емкостью высоковольтных конденсаторов и несколько усиленной схемой построения вторичных каналов.


KM Korea, модель GP-300ATX

Это устройство при ближайшем рассмотрении не обещало показать ничего сверхъестественного -- его трансформатор больше подошел бы для 200-ваттного блока, чем для БП с паспортной мощностью 300 Вт. Более того, мы предположили, что он и до середины тестов не дойдет. Но если что-то производитель и упустил в высоковольтной части блока, то, судя по результатам теста, в низковольтной части он хорошо застраховался -- при попытке догрузки канала +12 В до заявленных 13 А напряжение по цепи 3,3 сразу выходит за границы допуска.

Можно, конечно, спорить о том, какой БП лучше: не подтвердивший своих паспортных характеристик, но не сгоревший, или тот, который в случае повышения потребляемой мощности попытается выровнять ситуацию, поставив под угрозу не только себя, но и целостность всех остальных компонентов ПК. Среди положительных моментов следует отметить, что этот БП позволяет нагрузить канал +5 В SB током до 3 А, а затем по превышении порогового значения резко "сбрасывает" нагрузку. Вывод: что касается этого и ряда других БП, остается еще раз призвать читателя избирательно относиться к достоверности характеристик на наклейке.


L&C Technology LC-A300ATX, LC-B300ATX

Вскрыв данный блок, мы в очередной раз убедились, насколько расширилась на рынке Украины номенклатура БП начальной категории, завезенных под разными торговыми марками. Если не принимать в расчет тип применяемых вентиляторов и несколько других мелочей, то по внешнему виду сложно отличить БП L&C Technology от рассмотренной выше модели GoldenPower GP-300W-A. Что касается различий в моделях с префиксами A и B, то они, исходя из максимальных токов силовых диодов и исполнения выходного дросселя, заключаются в "облегчении" выходной части каналов питания и отсутствии переключателя 110/230 В у последнего. В остальном -- все тот же 250-ваттный, если судить по габаритам, трансформатор преобразователя в сочетании с уже набившим оскомину входным дросселем на монтажных проводах, что отнюдь не добавляло оптимизма по поводу новой информации при тестах. Но результаты оказались диаметрально противоположными вышеописанному БП, причем разными и для блоков LC-A300ATX, и LC-B300ATX!

До момента разогрева радиаторов LC-B300ATX мог выдать по каналу 3,3 В до 28 А, но оказался способен, не "вываливая" напряжение за пределы 5% отклонения более 10 с, удержать лишь ток 24 А. Сколь-нибудь стабильно работающей защиты по току или напряжениям мы не обнаружили, поэтому повторять подобные эксперименты настоятельно не рекомендуем. После загрузки по цепям +5 и +3,3 В максимальными токами (заметим -- меньшими, чем указанные в паспортных данных) при попытке установить ток в 15 А по каналу +12 В сработала защита, и даже после охлаждения блок можно было нагрузить только до 14 А. Но долго он уже функционировать при этом значении тока не смог — на 10-й секунде раздался звучный хлопок, оборвавший процесс тестирования.

Что касается БП LC-A300ATX, то по характеру поведения он напомнил нам GP-300W-A. Рискуя окончательно запутать читателя, сообщаем, что в одном из корпусов был обнаружен блок, называемый LC-B300ATX PFC. Что имел в виду производитель, применяя эту аббревиатуру, остается загадкой. Мы же со всей ответственностью заявляем, что к понятию PFC (коррекции коэффициента мощности, рассмотренной во врезке) он никакого отношения не имеет -- это нечто среднее между блоками A и B, что означают эти буквы на самом деле -- осталось невыясненным.


Maxpower PL-400

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Maxpower PL-400
Этот блок с активной регулировкой коэффициента мощности (PFC). Плата термостабилизации и подавления шума закреплена непосредственно на радиаторе. Из мелких огрехов конструкции следует отметить недостаточную жесткость фиксации дросселя APFC, размещенного рядом с отдельной платой, на которой распаяны микросхема системы управления коррекцией PF (пререгулятор) типа L4981А от SGS-Thompson и ее обвязка.

Также не совсем понятно, почему не использован выключатель питания с двумя парами размыкающих контактов, ведь применяется клавиша удвоенной, по сравнению с обычной, ширины. В остальном, что касается выбора компонентов и культуры изготовления блока, придраться к нему крайне сложно.

При включении этого БП мы отметили, что единственное устройство, обеспечивающее правильный запуск вентилятора -- вначале на полную частоту вращения, а через несколько секунд -- на минимальные обороты. Как и большинство других высокомощных блоков, PL-400 пока лишь занял место среди кандидатов на участие в супертесте.


Power Master, модель FA-5-1

Эта дешевая версия БП от Power Master уже знакома нашему читателю. Об облегченности его конструкции можно судить по габаритным размерам трансформаторов и номиналам емкостей (470 мкФ для 300-ваттного блока) в высоковольтном преобразователе. За прошедший год дизайн блока и сама конструкция не претерпели серьезных изменений -- отрадно, что с основной платы (Ver 3.3) "не исчезли" дополнительные компоненты в угоду снижению себестоимости (на PCB хоть и остались незаполненные посадочные места под сетевой фильтр, но его элементы вынесены на отдельную плату и распаяны непосредственно на сетевом разъеме). Дросселей в низковольтной части, увы, так и не прибавилось. Площадь радиаторов увеличена, и чтобы "влезть" в габарит корпуса блока по высоте, разработчик принял весьма нетипичное решение -- фигурно их изогнул. Что касается тестирования, то в этот раз за счет более точного подбора токов в каналах нам удалось извлечь из него большую мощность.


Power Master, модели JJ-250T, JJ-300T, JJ-350T

JJ-300T -- победитель в борьбе за "приз авторских симпатий" из прошлогоднего теста. Тогда мы отмечали, что этот БП уж очень сильно приблизился к своим hi-end-собратьям и что если схемотехника и "недотягивает" до БП, то только по исполнению сетевых фильтров. Судя по малому количеству претензий к этой модели, с оценкой не ошиблись. В дополнение следует пояснить, что продемонстрированный в тесте высокий КПД блока обусловлен, кроме всего прочего, наличием системы PFC.

БП повторил свои результаты -- весьма спокойно допустил перегрузку по мощности, а в цепи +12 В свободно отдал ток в 20 А. С каналом +5 В SB также все в порядке -- блок смог обеспечить 2,5 А, причем при его повышении до 2,97 А четко срабатывала защита.

Имеющаяся система терморегулировки (частоты вращения вентилятора) также осталась без изменения, однако ее датчик установлен не на радиаторе, а в непосредственной близости от него (на расстоянии 5 мм). Устойчивая работа этого блока определила наш интерес к младшей модели той же серии -- JJ-250T. Отличия между ними заключаются, в основном, в номиналах конденсаторов, мощности некоторых полупроводников и площади первого радиатора. Что же касается "полезных мелочей" вроде фильтра на гнездах сетевой розетки или дополнительного ферритового кольца, в который пропущены провода к выключателю (кстати, размыкаются оба провода), радует, что производитель не стал экономить на них. Судя по всему, алгоритм работы цепи терморегулировки этого БП несколько примитивнее, нежели у JJ-300T, -- проще термостатическая характеристика, да и отслеживание, по-видимому, происходит по средней температуре циркулирующего в корпусе БП воздуха.

Старшая модель, JJ-350T, в подробном представлении также не нуждается -- она уже участвовала в наших тестах. Этот БП отличается от предыдущего прежде всего модификацией выходных цепей (установлены более мощные дроссели и увеличены емкости конденсаторов низковольтных фильтров). Отрадно, что "умощнение" коснулось и канала +5 В SB. Кроме того, в высоковольтном выпрямителе блока используются два конденсатора на 1000 мкФ. Как одно из достоинств в логике функционирования блока отметим четкую работу системы защиты по каналу +3,3 В.


Q-TEC, модели PSU ATX 350W и PSU ATX 400W (ST400ATXP4)

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Q-TEC PSU ATX 350W
БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Q-TEC ST400ATXP4
Судя по надписи на наклейке, БП ATX 350W добиралась до нашего рынка из Азии через Нидерланды. Правда, особо изысканными решениями в области схемотехники она не блещет -- под крышкой мы увидели добротно собранное устройство на базе ИС TL494 и компаратора LM339М. При первой же тестовой процедуре -- нахождении парциальных максимумов -- были замечены некоторые странности в работе: блок спокойно удерживал токи, на треть большие паспортных, по каналам +5 и +3,3 В, но при попытке приблизиться к номинальному значению по каналу 12 В чуть ли не скачком уменьшал напряжение по цепи +3,3 В до 3,1 В. Попробовав различные комбинации токов по каналам, нам все же удалось хорошенько нагрузить блок. Реакцией на это стал быстрый нагрев радиатора до 60--70°, но до аварийной ситуации защита (пусть и с некоторым небольшим дрейфом порога срабатывания) довести тест этого БП не позволила (в отличие от ряда устройств, представленных нами ранее).

В кандидаты на тестирование также занесена "золоченая" двухвентиляторная модель "представительского" класса -- Q-TEC PSU-400 (ST400ATXP4).


RaidMax, модели LP-6100C, LP-6100D

Несмотря на сходство в названии моделей, эти БП коренным образом отличаются друг от друга. LP-6100D -- пример современного трехвентиляторного блока с цепью коррекции активной мощности, причем даже поверхностное знакомство с особенностями ее схемотехнического исполнения (чего стоит один лишь трехзвенный сетевой фильтр) позволяет нам надеяться, что этот 400-ваттник имеет достаточно серьезные шансы на успех в соответствующем тесте.

Что же касается модели LP-6100C, то на фоне предыдущей он выглядит намного скромнее -- близкая к классической схема с дросселем пассивной PFC на базе TL494, чем-то напоминающая конструкцию БП от FSP. В тесте (достаточно сильно разогревшись) блок показал, что без труда выдерживает парциальные токи значительно выше паспортных. Правда, уже при 10 А в канале +12 В нам не удалось "выжать" по выходу +3,3 В более 15 А, но зато по цепям +12 В без особых проблем было получено около 18 А. Хоть удержаться на этих значениях 20 с ему все же удалось, мы рекомендовали бы в условиях повседневной эксплуатации его подобным образом не испытывать -- вероятно, и в этом случае производитель переложил ответственность за превышение предельной мощности на пользователя.


RaidMax KY-400 ATX

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
RaidMax KY-400 ATX
Увидев этого красавца в одном из шикарных алюминиевых корпусов, мы поняли, что удержаться (несмотря на принятое твердое решение пока не тестировать блоки мощностью от 350 Вт) и не "прощупать", насколько превосходный дизайн этого алюминиевого блока с двумя вентиляторами дополняется его "начинкой", мы не сможем. И хотя данные о нем, по всей видимости, еще будут уточняться, сообщаем предварительные результаты. По парциальным значениям в каналах +3,3 и +5 В блок позволил нагрузить себя на 125%, хотя при выставленных начальных токах по ним (минимальные значения 1 А и 3 А соответственно) практически отказался демонстрировать свои способности по цепи +12 В. Но как только первые два канала были нагружены на максимальные для них токи, возможности для цепи +12 В уже ограничивались лишь способностями блока активных нагрузок тестового стенда -- более 20 А, на чем мы и остановились.


Sea Sonic Electronics, модели SS-250FS, SS-300FS и SS-400FS Active PFC

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
SeaSonic SS-250FS Active PFC
Серия блоков SeaSonic с активным корректором PF представляет собой хороший пример того, каким путем (кроме смены наклейки на блоке) в модельном ряду можно достичь наращивания мощности, адекватной заявленной, при сохранении разумной унификации. Так, все они оснащены однотипным сетевым фильтром на плате между гнездами розетки и выключателем питания, модулем контроллера APFC на ИС TDA16888 и одинаково реализованными цепями канала +5 В SB. Что же касается выбора полупроводниковых элементов (особенно в выходных цепях), мощности трансформаторов и емкости накопительного высоковольтного конденсатора и различных дросселей, то здесь четко прослеживается зависимость их номиналов и варианта исполнения от паспортных характеристик блоков. В ходе тестирования БП показали, что оснащены эффективно работающей системой защиты от перегрузок по току и гибкой системой регулировки напряжений. Но лучше всего за них говорят полученные результаты. Добавим только, что несмотря на наличие во всех блоках лишь одного вентилятора, примененная технология S2FC (Smart & Silent Fan Control), имеющая экспоненциальную характеристику регулировки частоты оборотов в зависимости от температуры, действительно оказалась способной обеспечить нормальный температурный режим и низкий уровень шума при нагрузках около половины мощности.


Zalman, модели ZM300A-APF, ZM400A-APF

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Zalman ZM300A-APF
Эти блоки -- новинка от компании Zalman, хорошо известной своими достижениями в области систем охлаждения. Высокое качество ее продукции распространилось и на предоставленные нам коробочные версии блоков питания. В комплект, кроме самих БП, входят удлинитель-переходник для вентиляторов и отрезки ленты-"липучки" для укладки проводов.

Высокое качество сборки, без признаков какой-нибудь экономии на компонентах, подтвердилось в ходе тестирования -- все заявленные характеристики были перекрыты с запасом, но перегрузить блок, как мы ни старались, не удалось. В общем, отмечаем полное удовлетворение полученными результатами.


Выводы

На этот раз нам удалось собрать значительно большее количество БП практически всех групп сложности и ценовых диапазонов, представленных на рынке Украины. И что мы обнаружили? С чего начать свой выбор?

Знакомясь с внутренним содержимым блоков и сравнивая увиденное с прошлогодними экземплярами, мы рискнули поделиться своими соображениями.

Однозначный ответ на второй вопрос банален: обратите внимание на БП от A-Brand. Имена тех, кто по­падает в этот список, для наших постоянных читателей не является тайной. Они характеризуются "честностью" заявляемых параметров и демонстрируют высокую стабильность в работе. Эти производители, как правило, достаточно консервативны в отношении номенклатуры выпускаемых устройств, что легко объясняется -- если такой БП уже не только соответствует всем, иногда достаточно противоречивым требованиям различных региональных и отраслевых стандартов, но и тщательно протестирован внутри компании, а "удачность" его конструкции подтверждена длительным периодом безотказной эксплуатации, то без особой нужды лучше в них ничего не менять. Кроме того, большинство производителей A-Brand и поставщиков БП под своей торговой маркой осуществляют 100%-ный углубленный выходной контроль изделий, постоянно ведут борьбу против подделок и не поддаются на предложения горе-предпринимателей "немного облегчить конструкцию с целью удешевить блоки" (своя репутация дороже).

Казалось бы, на этом и можно поставить точку. Однако напоминаем тем, кто хотел бы купить себе, например, БП от AOpen или Chieftec: ну никак нельзя сделать подобный блок за те $20--40, которые большинство из наших соотечественников выделили на корпус с блоком питания вместе взятыми. Так что советуем вам проанализировать результаты наших испытаний, чтобы предварительно отсеять из номенклатуры предлагаемых изделий те, что не подойдут изначально. Кроме того, как показывает практика, для большинства офисных и целого ряда домашних ПК "честного" БП на 250 Вт оказывается достаточно. И вопрос тут не только в том, какой максимальный ток он может отдавать по каждому из каналов питания, но и как они соотносятся между собой. Опять же, если невозможен точный расчет потенциальной потребной мощности ПК по каналам питания, то к оценочным значениям суммарной мощности следует смело прибавить еще 20--30%.

Появление блоков с PFC заставило немного подкорректировать наш вывод из предыдущих тестов -- масса нормального БП не может быть ниже 1,2 кг, но большая масса не всегда означает лучшее качество. С системой APFC при грамотной ее реализации блок питания окажется лучше по целому ряду показателей, нежели БП с PPFC (c дросселем). Что касается блока SS-250FS от Sea Sonic Elec­tronics, то позволим себе маленькую авторскую ремарку -- по-хорошему завидуя тем, кто без лишней головной боли выбирает для себя БП от A-Brand, каждый раз пытаешься поставить себя на место других, кто при выборе системы вынужден экономить каждую копейку и не гонится за экстремальными конфигурациями ПК. Поэтому советуем обратить внимание на этот БП, сочетающий в себе довольно высокое качество работы с относительно низкой стоимостью. Именно он и стал обладателем титула "Приз авторских симпатий", потеснив достаточно интересную модель Power Master JJ-300.

Редакция благодарит киевскую компанию "Скайлайн" за предоставленное измерительное оборудование и содействие при подготовке данного материала


Блоки питания: из ХХ в ХХI век

Массированное вмешательство ПК в нашу жизнь дало толчок развитию импульсных стабилизаторов и источников питания, работающих на ультразвуковых частотах и обладающих лучшими показателями масс, габаритов, КПД по сравнению с традиционными БП, состоящими из трансформатора сети, рассчитанного на частоту 50 Hz, диодного выпрямителя, регулирующего элемента и фильтра пульсаций (индуктивно-емкостного или, чаще всего, емкостного).

Эта смена караула была предрешена тем, что при всех своих достоинствах (небольшое число элементов, высокие надежность и ремонтопригодность) от классического БП с понижающим трансформатором и низковольтными стабилизаторами компьютер нуждался в нескольких питающих напряжениях и значительных токах. При этом потребление носило импульсный характер, из-за чего на линейном параметрическом стабилизаторе, спроектированном с определенным запасом, большую часть времени бесполезно рассеивалась значительная мощность. Такой БП занимал чуть ли не все место и так в довольно тяжелой и несуразной конструкции компьютера тех времен (достаточно представить габариты сетевого трансформатора на мощность 100--200 Вт) и характеризовался крайне низким КПД, что еще более усугубляло проблему отведения тепла (и, как следствие, шума).

Импульсный источник обладает рядом преимуществ и позволяет уменьшить габариты не только за счет отказа от трансформатора. Принцип его действия следующий: сетевое напряжение выпрямляется и сглаживается, после чего преобразование энергии осуществляется уже на высокой частоте, причем регулирующие элементы работают не в непрерывном, а в ключевом режиме. Это дало возможность значительно уменьшить размеры его индуктивных, емкостных и охлаждающих составных частей.

В качестве иллюстрации последнего тезиса рассмотрим, как тип источника взаимосвязан с габаритами конденсаторов.

Схема типового импульсного БП со стороны сети питания проста: напряжение идет через входной фильтр и защитные элементы на диодный выпрямитель. На его выходе установлен высоковольтный электролитический конденсатор, энергию которого использует управляемый преобразователь, вырабатывающий вторичные напряжения, поступающие в ПК.

Например, на конденсаторе емкостью 220 мкФ при напряжении 300 В может быть запасена потенциальная энергия около 5 Дж (воспользуемся формулой из школьного учебника физики: WP = CU2/2). Чтобы накопить ее на выходе, например, 5-вольтового канала, как это происходило в стабилизаторе классического источника питания, необходимо было бы установить батарею конденсаторов 400 000 мкФ! Очевидно, что после этого в корпусе БП формфактора ATX (и без учета места под трансформатор) места под другие компоненты и каналы питания не хватило бы. Поскольку содержание энергии в конденсаторе пропорционально квадрату напряжения, тогда как размеры и масса конденсаторов равной емкости примерно пропорциональны напряжению, габариты блока можно уменьшить.

Оборотной стороной медали в те годы стало усложнение схем построения БП, что привело к росту стоимости и снижению надежности. Выявилось несовершенство существовавшей на тот момент элементной базы -- по своим характеристикам она просто не поспевала за потребностями. Диоды и транзисторы либо оказывались слишком "медленными" (а значит, сильно нагревались и часто выходили из строя), либо (если разработчик пытался обеспечить надежность любой ценой) стоили крайне дорого.

И в ответ на требования рынка уже в конце 80-х появились и затем стали постепенно дешеветь импульсные диоды с малым временем обратного восстановления, управляемые полупроводниковые ключи (транзисторы MOSFET и IGBT), силовые модули и сборки (несколько согласованных по электрическим свойствам ключевых и вспомогательных элементов), драйверы силовых ключей, элементы защиты от опасных перенапряжений, микросхемы управления, чувствительные к уровню напряжения (супервизоры и мониторы питания), а затем и целый ряд комбинированных микросхем для источников питания.

В результате в продаже появилось множество устройств, отличающихся не только значениями вырабатываемых напряжений и допустимых токов, но и различных по конструктивному исполнению и типам применяемых разъемов питания. Затем настала эра стандартизации, и до наших дней дожило не так уж много разновидностей конструктивного исполнения БП. В классе Desktop среди них основным остается формфактор ATX, определенный документом ATX12V Power Supply Design Guide, из которого в последней официальной версии (Rev. 1.3, апрель 2003) удалены требования к БП ATX, уточнены значения мощности и распределения токов в каналах и внесен ряд других, менее значительных изменений. Следующим по популярности благодаря усилиям Intel остается формфактор SFX12V (требования изложены в документе SFX12V Power Supply Design Guide), Rev. 2.3, также датированном апрелем 2003 г.

Что касается схемотехники компьютерных блоков питания, то здесь каких-либо революционных изменений ожидать не приходится. Но, тем не менее, конструкторская мысль и в этой крайне консервативной отрасли не ограничивается лишь заменой компонентов одного производителя на другие и прочими косметическими усовершенствованиями. Сравнительно новые устройства, появившиеся на рынке, -- корректоры коэффициента мощности с импульсным принципом действия в интегральном исполнении. Это новый кирпичик для построения современного БП по технологии PFC. Она позволяет обеспечить соответствие высоким современным требованиям по потреблению тока из питающей сети и уровням создаваемых электромагнитных помех.

PFC -- очередной маркетинговый шаг или насущная необходимость?

Известно, что импульсные источники питания, используемые в компьютерах, потребляют ток короткими импульсами, что влечет за собой, кроме всего прочего, необходимость иметь большой запас подводимой мощности питающей сети. Преобразование у этих источников ведется на высокой частоте (75--200 kHz), поэтому они дополнительно создают электромагнитные помехи в широком спектре частот. Как нас заверяют, БП с технологией коррекции коэффициента мощности (PFC -- Power Factor Correction) являются для питающей сети строго активной нагрузкой, тем самым оптимально используют ее энергию, а встроенные фильтры обеспечивают низкий уровень электрических и магнитных помех.

Мы же, в свою очередь, попробуем составить собственное мнение о том, благодаря чему PFC позволяет увеличить эффективность работы системы "источник переменного напряжения -- нагрузка". Но вначале определимся с предметом разговора.

Power Factor (PF -- коэффициент мощности) -- комплексный показатель, характеризующий линейные и нелинейные искажения, вносимые нагрузкой (например, БП) в электросеть. Вычисляется как отношение активной мощности к полной.

При наличии только гармонических искажений коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига между током и напряжением и бывает двух видов: опережающий и отстающий, соответствующий режимам работы на индуктивную и емкостную нагрузки.

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Довольно часто cos ц путают с PF, хотя это не одно и то же. PF совпадает с cos ц только в случае чисто синусоидальных токов и напряжений. Напомним, что сos ц -- это мера того, какая доля тока, протекающего в проводах, фактически уходит в нагрузку (и выполняет полезную работу), при этом как напряжение, так и ток полагаются строго синусоидальными. Если сдвига фаз нет, то и cos ц = 1. Если сдвиг фаз достигает 90°, то независимо от знака cos ц обращается в нуль -- полезная мощность просто не передается в нагрузку.

Если же ток или напряжение несинусоидальны (типичный пример -- обычный компьютерный источник питания, в котором после защитных цепей и фильтра питания стоит простой двухполупериодный выпрямитель, нагруженный на электролитические конденсаторы) -- корректно говорить о PF, показывающем, какая доля тока, прошедшего по проводам и нагревающего их, с пользой ушла в нагрузку. При наличии только нелинейных искажений тока PF равен доле мощности первой гармоники тока в общей активной мощности, потребляемой нагрузкой.

Типовыми значениями PF являются: 1 -- идеальное значение; 0,95 -- хороший показатель; 0,9 -- удовлетворительный показатель; 0,8 -- плохой показатель.

Продолжим этот ряд чисел значениями, более интересными в контексте обсуждаемой нами сегодня темы: "стандартный" блок питания для компьютерного оборудование имеет значение PF около 0,7; классический двухполупериодный выпрямитель -- 0,65.

На практике PF примитивного выпрямителя не превышает 0,3--0,4, тогда как у хорошего компьютерного БП с корректором PF он составляет 0,92--0,95, т. е. в 3--4 раза больше (вот откуда 2--3-кратная экономия в потреблении "продвинутого" ПК!).

Ну что ж, неудивительно, почему требования к минимальному коэффициенту мощности даже для бытовых устройств в ряде стран узакониваются.


И все же о коррекции PF (PFC)

Рассмотрим еще одну особенность работы структуры "выпрямитель -- конденсатор большой емкости на выходе". Она представляет собой цепь, нагружающую сеть только в короткие промежутки времени (во время "верхушек" синусоид), зато большими токами (на рис. ... видно, что форма сетевого напряжения сильно искажена такими выпрямителями).

Вот тут самое время обратить внимание еще на два обстоятельства.

Первое -- это то, что пиковый потребляемый ток оказывается в несколько раз выше, чем средний. Но полезная мощность определяется средним током, тогда как падение напряжения на проводах -- пиковым.

Второе -- ток, потребляемый короткими импульсами, имеет высокую скорость изменения и, соответственно создает помехи в широком диапазоне частот. Значения гармоник тока потребления ограничены достаточно жесткими международными стандартами. И если традиционные БП при 200--250 Вт с хорошим сетевым фильтром удовлетворяют этим стандартам, то при бульших мощностях блок питания принципиально не может соответствовать им и просто-напросто оказывается "вне закона" (читай: попадут на наш рынок каким-нибудь из каналов).

Но вернемся к сути проблемы. Несколько сгладить остроту ситуации позволяет использование в схемотехнике БП элементов пассивной коррекции PF (PPFC). Такие блоки обычно отличаются от своих собратьев значительно большей массой. В их корпусе, помимо стандартной начинки, размещен крупногабаритный дополнительный дроссель, включенный так, чтобы получился классический LC-фильтр на выходе выпрямителя. Дроссель "улучшает" результирующую форму импульсов тока и напряжения, делая процесс потребления мощности из сети более равномерным. Но разрешить основную проблему, связанную с импульсным характером потребления тока на удвоенной частоте сети, таким способом не удастся.

Всего вышеозначенного можно избежать, если со стороны сети блок питания будет выглядеть как чисто активное сопротивление, подобно утюгу или лампочке накаливания. Вот если бы процесс пополнения энергии на накопительном конденсаторе происходил в тысячи раз быстрее и чаще, а потребление мощности не ограничивалось бы той долей периода сетевой частоты, когда мгновенное напряжение оказывается выше, чем на накопительном конденсаторе!

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Именно так и работает блок питания с корректором коэффициента мощности (можно встретить аббревиатуру APFC -- Active PFC). Исчезают проблемы, связанные с нестабильностью сети, а также появляется возможность обеспечить необходимую энергоемкость блока питания. Заметим, что кроме "честной" работы с энергопотребителем, от реализации такого решения "выиграет" и сам БП -- его параметры будут сохраняться в более широком диапазоне питающих напряжений (т. е. даже при "просевшей" сети отдается полная мощность в нагрузку) и становятся менее зависимыми от его формы (он с максимальной эффективностью "скушает" меандр с выхода дешевого ИБП вместо синусоиды, и постоянным током его "не испугать").

Несмотря на многообразие реально существующих устройств и примененных в них решений, принцип работы БП с APFC можно рассмотреть на следующем простом примере.

Корректор коэффициента мощности -- это не что иное, как почти обычный импульсный регулятор, питающийся выпрямленным, но несглаженным сетевым напряжением, и стабилизирующий напряжение на выходном накопительном конденсаторе C2. Основной принцип его действия довольно прост и состоит в следующем. Сначала на короткий период замыкается ключ S1, и в катушке индуктивности L1 в полном соответствии с учебником физики начинает нарастать ток. Спустя некоторое время ключ размыкается, а энергия, накопленная в катушке, через диод переходит в выходной накопительный конденсатор. Этот цикл непрерывно повторяется, в результате чего на накопительный конденсатор поступают порции энергии, чьи значения зависят от входного напряжения, индуктивности и времени замкнутого состояния ключа. Индуктивность выбирают небольшой, чтобы размеры катушки и потери в ней были невелики. А частоту повторения таких циклов соответственно делают достаточно высокой -- десятки и сотни тысяч раз в секунду. Необходимо заметить, что при чрезмерно высокой частоте может упасть КПД устройства из-за роста потерь на переключение ключевого транзистора.

Теперь самое главное обеспечить именно такой управляемый цикл включений/выключений, чтобы вход преобразователя со стороны сети вел себя как некоторое активное сопротивление (т. е. ток в каждый момент времени был пропорционален напряжению), и в то же время чтобы на выходном конденсаторе поддерживалось постоянное напряжение, как можно менее зависящее от нагрузки и напряжения сети. При этом между напряжением в сети и током, отбираемым от нее, не будет ни сдвига фаз (cos ц = 1), ни нарушения пропорциональности. Эти функции и возлагаются на контроллер PFC. Классический пример -- широко используемая микросхема ШИМ-контроллера TDA 16888 с активной коррекцией коэффициента мощности. По заявлению Infineon Technologies, сама ИС разработана с учетом требований FMEA, по которым простой сбой не должен приводить к неконтролируемым выходам из строя всей системы и минимизировать риск возникновения пожара. TDA 16888 считается примером удачного решения "2 в 1" и характеризуется следующими основными параметрами: входное сетевое напряжение 90--270 В, диапазон рабочих частот 15--200 kHz (внешняя и внутренняя синхронизация PFC и ШИМ-модулей, 4-уровневый мониторинг параметров и 2-ступенчатая защита от превышения напряжения и его снижения).

БП формфактора ATX генеральная репетиция супертеста
Таким образом, становится совершенно очевидным, что применение корректора коэффициента мощности является не только желательным (с точки зрения закона и экономии энергопотребления), но и обязательным, учитывая необходимость повышения стабильности работы блока при столь частых у нас проблемах с электроснабжением. Ну что ж, неподтвержденной рекламы мы не обнаружили, остается посмотреть, насколько наши умозаключения ,будут подкреплены практикой эксплуатации реальных БП.

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT