Можно ли увеличить мощность блока питания компьютера?

Разгон блока питания

Этот эксперимент с частотой я затеял из-за не хватающей мощности БП. 

Когда компьютер покупался его мощности вполне хватало для этой конфигурации:

AMD Duron 750Mhz / RAM DIMM 128 mb / PC Partner KT133 / HDD Samsung 20Gb / S3 Trio 3D/2X 8Mb AGP 

Без монитора — с помощью VGATV  и через самодельный шнур подключался к телевизору

Постепенно  он оброс устройствами:

FDD Mitsumi 3,5″ 1,44Mb /модем Acorp 56 PML /монитор  LG StudioWork 700b / Gigabyte Geforce 2MX 400 32 Mb 

после покупки видеокарты периодически (от нескольких дней до нескольких месяцев) наблюдался уход монитора в ждущий режим на несколько секунд (не более 5 ). Затем это прекратилось и больше н повторялось.

Наконец после покупки CDRom TEAC 540E — начались первые серьезные проблемы, которые усилились с покупкой CDRW TEAC 540W

Проявлялось в основном в работе жесткого диска — зависанием машины на некоторое время, с сопутствующим щелканьем и перезапуском винта, повреждением FAT и NFTS, с последующей реанимацией данных (NFTS дольше продержался, но вытащить с него мне ничего не удалось).

При запуске игры, напряжение могло уменьшится до 4,75 вольт, после чего игра вылетала в синий экран или в лучшем случае просто закрывалась. Достаточно  настроить программу Mprobe вести log напряжений.

Последние записи в логе  фиксируют падение напряжения после запуска игры и до момента когда система вылетает в синий экран) В борьбе за мощность заменил диоды, конденсаторы, даже пробовал менять трансформатор(этого лучше не делайте, они оказывается не все одинаковые :), хотя есть вроде подходящие —  один подошел по ножкам и БП запустился ) — эффект почти ноль.  Напряжение проседало, и прыгало в зависимости от текущих операций(копирование, игра и т.д.). 

Наконец, решил купить новый блок питания (с него бы надо было начинать :), но тогда бы не было этой статьи), но перед покупкой  решил по экспериментировать.

Теория.

Мощность блока питания пропорциональна частоте тока проходящего через силовой трансформатор. Чем выше частота тока тем меньшим будет трансформатор в блоке питания при той же мощности.

Для примера, блок питания ватт на 200 с обыкновенным трансформатором на 50 Гц вполне сможет заменить тренажер или хотя бы пудовую гирю. Частоты на которых работают блоки питания в среднем 30-50 кГц.

Верхний диапазон ограничивается граничными частотами силовых транзисторов и критической частотой ферромагнетика трансформатора (примерно 100кГц,  существуют  блоки питания с частотами 500кГц).  

Согласно ШИМ – контроллер. TL494, рабочая частота определяется конденсатором C и резистором R., по формуле:
  , 

где k — коэффициент зависящий от микросхемы, как от конкретной модели, так и от производителя. У TL494 он равен 1,1, у KA7500  — 1,2 .

Для примера две схемы:

Частота fдля этой схемы получилась 57 кГц.
А для этой  частота f  равна 40 кГц.

Практика.

Частоту можно изменить  заменив конденсатор C или(и) резистор R на другой номинал.

Было бы правильно поставить конденсатор с меньшей емкостью, а резистор заменить на последовательно соединенные постоянный резистор и переменный типа СП5 с гибкими выводами.

 Затем,  уменьшая его сопротивление, измерять напряжение, пока напряжение не достигнет 5.0 вольт. Затем впаять постоянный резистор на место переменного, округлив номинал в большую сторону.

Я пошел по более опасному пути — резко изменил частоту впаяв конденсатор меньшей ёмкости.

У меня было:

    R1=12kOm
    C1=1,5nF

По формуле получаем

 f=61,1 кГц

После замены конденсатора 

стало:

    R2=12kOm
    C2=1,0nF

 f=91,6 кГц

Согласно формуле:

частота увеличилась на 50% соответственно и мощность возросла.

Если R не будем менять, то формула упрощается:

Или если С не будем менять, то формула :

Проследите конденсатор и резистор подключенные к 5 и 6 ножкам микросхемы. и замените конденсатор на конденсатор с меньшей ёмкостью.

Результат 

После разгона блока питания напряжение стало ровно 5.00 (мультиметр может иногда показать 5.01, что скорее всего погрешность), почти не реагируя на выполняемые задачи — при сильной нагрузке на шине +12 вольт (одновременная работа двух CD и двух винтов) — напряжение на шине +5В может кратковременно снизиться 4.98.

Начали сильнее греться ключевые транзисторы. Т.е. если  раньше радиатор был слегка теплый, то теперь он сильно теплый, но не горячий. Радиатор с выпрямительными полумостами сильнее греться не стал. Трансформатор также не греется. С 18.09.2004 г. и по сегодняшний день (15.01.05) к блоку питания нет никаких вопросов. На данный момент следующая конфигурация: 

AMD Duron 750Mhz / RAM DIMM 256 Mb PC133/ PC Partner KT133 / HDD Samsung 20Gb / CD-ROM TEAC 540E/ CD-RW TEAC 540W/ Mobile Rack ATA100 with Fan /FDD Mitsumi 3,5″ 1,44Mb /модем Acorp 56 PML / Gigabyte Geforce 2MX 400 32 Mb / SB Creative Live Valve / LAN Realtek 8139 / ТВ тюнер Manli Home TV (SAA7130) / + 2 вентилятора в корпусе и 2 на процессоре( Mini SuperOrb )

Ссылки

Источник: http://rumlin.narod.ru/powerfr.htm

Выбор блока питания для компьютера

Для компьютеров используют импульсные блоки питания. В отличие от трансформаторных, они меньше в размерах, но из-за сложности схемы больше подвержены поломкам. Поэтому выбор БП – важный этап сборки ПК.

Мощность блока питания

Какой мощности нужен блок питания для компьютера? Производители БП указывают эффективный диапазон работы 50 — 80 % от указанной на этикетке. Значит этот критерий нельзя сбрасывать со счетов. В интернете есть множество онлайн калькуляторов.

Обратим внимание на сайт известной фирмы be quiet! (https://www.bequiet.com/ru/psucalculator).

Здесь вводятся модель центрального процессора и видеокарты, количество устройств S-ATA, P-ATA и планок оперативной памяти, а также число воздушных вентиляторов и систем жидкостного охлаждения.

В итоге получаем максимальную потребляемую мощность.

Не хочется возиться с калькулятором? Дадим общие советы здесь:

• Нередко в спецификациях к видеокартам указаны завышенные условия по мощности всей системы. Учимся рассчитывать ее сами.
• Предположим, выбор пал на видеокарту Geforce GTX 1060. По тестам такая конфигурация с центральным процессором Intel потребляет около 280 Ватт. Поэтому рекомендуем блок питания на 400 Ватт. Для AM3+ CPU советуем 500 ваттные модели.
• адаптеру AMD RX 480 необходимо больше Ватт (максимум 345 W), а ПК с Geforce GTX 1070 нагружается до 330 W, но 400-ваттников хватит в обоих случаях.
• Если за графику отвечает Geforce GTX 1080, то находим БП на 500 Ватт.
• Для разогнанной видеокарты Geforce GTX 1080TI в связке с любым CPU подойдет устройство на 600 Ватт.
• Более мощные модели БП применяются в SLI системах (для игрового компьютера) и в майнинге. В этом случае добавляем энергопотребление каждой видеокарты по спецификации.

Подбор блока питания для компьютера по параметрам

Мощность рассчитана. Переходим к следующим приоритетным свойствам блоков питания:

1. Типоразмер;
2. Производитель;
3. КПД;
4. PFC;
5. Степень тишины;
6. Распределение токов по линиям;
7. Наличие необходимых защит;
8. Модульность;
9. Разнообразие разъемов питания.

Форм-фактор

БП устанавливается в корпус персонального компьютера. Существуют два основных стандарта в зависимости от размеров – ATX и SFX. Первый используется в обычных системных блоках, он более распространен. Если у вас компактная настольная система, то подойдет только Small Form Factor. В инструкции к каркасу ПК указывается тип поддерживаемых блоков питания.

Формат ATX подразумевает установку в БП кулера диаметром вплоть до 14 см. Раньше тип SFX имел 80-ти миллиметровый вентилятор. Сейчас компактный блок питания для компьютера оснащается охладителем в 12 сантиметров, что положительно сказывается на уровне шума.

Производители блоков питания для компьютеров

Каждая компания может выпустить как успешную серию, так и неблестящую. На рынке представлены БП разных производителей, но по начинке одной и той же фирмы.

Из полностью брендовых блоков питания осталась только фирма Super Flower, цены на которые кусачие. Качество их избыточное. Такие БП пригодятся в жарких серверных системах при круглосуточной нагрузке или майнинге.

У Seasonic стали встречаться шумные экземпляры и с писком, хотя и занимает гордое второе место.

Enermax стал отдавать производство новых марок фирме TWT, что сделало их менее качественными.

У be quiet! лучше получаются системы охлаждения, а реальный изготовитель БП – HEC, не дотягивающий до “середняка”.

Лучше не приобретать модели Chieftec, добротность которых упала за последнее время, а стоимость осталась на прежнем уровне.

БП Aerocool серии VX шумноваты при максимальной мощности и посредственны по качеству, а KCAS – тихие, а недостатки можно обнаружить сразу и сдать обратно в магазин.

Фирма Corsair отличается непостоянством – серия CX является самой неудачной, а RM – лучшая, хотя и дорогая.

XFX – достойные блоки питания по соотношению цена/качество, так как они тихие, а за начинку отвечает Seasonic. Такие БП дешевле, там как собираются не на главном заводе именитого бренда.

КПД

Блоки питания различаются по качеству передачи энергии от розетки в компьютер, то есть по степени потерь. Для формализации этих параметров был выпущен сертификат 80 PLUS, который выдается БП с энергоэффективностью не менее 80% и коэффициентом мощности не менее 0,9.

От этого параметра напрямую зависит, сколько вы потратите средств на электроэнергию. Уровень шума от БП будет меньше с более продвинутым сертификатом, так как вентилятор отводит мало тепла.

В этом случае при напряжении в сети 230 Вольт потери мощности при 50% нагрузке будут всего 8%, тогда как 92% пойдут на нужды ПК.

Power Factor Correction

Качественные блоки питания всегда имеют коррекцию коэффициента мощности (PFC). Этот коэффициент снижает потребляемую БП реактивную мощность, которая состоит из индуктивной и емкостной составляющих. Такая мощность не несет полезную нагрузку, поэтому с ней борются, добавляя в схему специальные элементы.

Существуют два типа PFC:

APFC справляется с кратковременными провалами напряжения в электросети (работа продолжается за счет накопленной энергии в конденсаторах), поэтому диапазон вольтажа на входе такого БП достигает 100-240 В. Результирующий коэффициент мощности повышается до 0,95 при полной нагрузке.

Схема пассивного PFC представляет собой дроссель большой индуктивности, который сглаживает низкочастотные помехи. Но коэффициент мощности при этом не поднимается выше 0,75.

Предпочтительнее выглядят блоки питания с активным PFC, который улучшает их характеристики.

Шум

БП для компьютера отличаются и видом охлаждения:

1. Активный;
2. Пассивный;
3. Полупассивный.

Первый тип получил массовое распространение. В таких устройствах вентилятор постоянно вращается, удаляя теплый воздух. Его скорость может регулироваться температурой внутри корпуса блока питания. Уровень шума зависит от размеров кулера (чем больше диаметр, чем ниже шум) и разновидности его подшипников (самый тихий – гидродинамический, громкий – подшипник скольжения при износе).

Пассивная система охлаждения подразумевает наличие массивного радиатора. Отсутствие вентилятора в БП еще не означает полную тишину при работе. Некоторые элементы платы блока могут издавать тихое, но заметное гудение. Такие модели с точки зрения акустического комфорта часто уступают блокам питания с активным охлаждением.

Лучший выбор по этому критерию — блоки питания с полупассивным режимом, особенно, если имеется кнопка для его управления.

Кулер включается только тогда, когда нагрузка на систему небольшая (от 10 до 30% в зависимости от модели). Затем он отключается, когда температура внутри БП становится меньше порогового значения.

Преимущество полупассивного типа охлаждения не только в низком уровне шума, но и в увеличенном сроке службы вентилятора из-за уменьшения числа его оборотов, а также в оптимизированном рассеивании тепла в любое время работы блока питания.

Распределение мощности

Качественный блок питания создает независимые цепи +3,3 В; +5 В и +12 В.

В бюджетных БП при резком увеличении потребления тока процессором или видеокартой по контуру +12 В наблюдаются просадки на других линиях. Это может привести к зависанию системы.

Поэтому до покупки необходимо найти в интернете обзоры на интересующие модели и отдать предпочтение устройству, чьи колебания напряжения не превышают 3%.

Основная нагрузка в системном блоке ложится на CPU и видеоадаптер, которые получают энергию по линии +12 В. Поэтому важно, чтобы блок питания сумел выдать по ней максимально возможную мощность, лучше – приближенную к общей. Такая информация отображается на этикетке БП.

Технологии защиты

Следующий этап — наличие у блока питания разнообразных защит от:

• перегрузки (OPP);
• перегрузки по току (OCP);
• повышенного напряжения (OVP);
• пониженного напряжения (UVP);
• перегрева (OTP);
• короткого замыкания (SCP).

Модульность

Существуют три разновидности БП по способу подключения кабелей питания:

1. Немодульные;
2. Полностью модульные;
3. С частично отстегивающимися кабелями.

Первый тип – самый дешевый. Такой блок питания требует аккуратной укладки проводов в корпусе персонального компьютера, чтобы не препятствовать свободному перемещению воздуха. Подойдет системный блок с хорошим кабель-менеджментом.

БП устанавливается легче, если к нему подсоединяются только нужные кабели. В этом случае к корпусу не предъявляются такие жесткие требования.

Кабели питания для материнской платы и центрального процессора необходимы вне зависимости от количества подключаемых устройств, поэтому можно подобрать наименее дорогие БП с частично отстегивающимися разъемами.

Разъемы блока питания для компьютера

БП подает энергию к компонентам персонального компьютера посредством кабелей с разъемами. Для жестких дисков и оптических приводов применяются типы SATA и устаревший Molex.

Но второй вариант используется для работы корпусных вентиляторов, если их скорость вращения не регулируется. Твердотельные накопители запитываются либо по SATA, либо непосредственно через PCI и M.2 интерфейсы материнской платы.

Флоппи-дисководу необходим Floppy коннектор.

Главные кабели питания подаются на системную плату (24/20 pin) и CPU (8/4 pin). 20-pin разъем использовался еще с ранними материнскими платами, сейчас – 24 pin, в котором 4 контакта обычно отстегиваются. Нетребовательным “камням” хватает 4-pin питания, но лучше подключить все 8 проводов.

Важна и длина подводимых кабелей. Перед покупкой заходим на сайт производителя блока питания и изучаем интересующие параметры.

Без грамотного исследования ранка блоков питания для ПК невозможно построить эффективную и устойчивую систему. От свойств БП напрямую зависит долговечность комплектующих.

Какой блок питания лучше для компьютера? Идеальным приобретением считается устройство известного бренда, работающее на уровне 50 – 80 % от своих возможностей (сказывается на прочности его элементов и степени шума) со всеми существующими защитами.

Источник: https://comprost.ru/komplektuiushchie/sborka-pc/psu/vybor-bloka-pitaniia-dlia-kompiutera

Улучшение компьютерного блока питания

В данной статье использовались только факты, проверенные и испытанные временем. Автор статьи не ставит своей целью убеждать читателя в чём-либо. И уж тем более не несёт никакой ответственности за ваши эксперименты с вашим же оборудованием. Информация справедлива для блоков питания стоимостью много меньше 40$.

Типовая схема блока питания АТ 200W

1. Главный недостаток всех дешевых БП

Вот так выглядит осциллограмма напряжений +5В дешевого БП.

Осциллограмма напряжений +5В

Рис.1 Статическая нагрузка 30%

В общем-то всё в пределах нормы. =
Заметны короткие выбросы напряжения. С увеличением нагрузки – увеличиваются выбросы. Следствие – глюки памяти и других цифровых элементов PC. Отметим, что нагрузка 30% — это большинство PC не обременённых более чем одним HDD. Имеющим простенькую видеокарту и CPU потребляющий не более 15W.

2. Второй недостаток

В теории сказано, что ИБП очень критичны к нестабильности тока нагрузки. В нашем случае этот недостаток проявляется во всей красе. Так выглядит осциллограмма напряжения +12В при динамической нагрузке.

Осциллограмма напряжения +12В при динамической нагрузке

Рис.2 Комбинированная нагрузка 50% (2 и более HDD)

На Рис.2 участок №1 – статическая нагрузка. Участок №2 – HDD в режиме чтение/запись. Характерны провалы напряжения питания +12В.

Величина и длительность провала зависит от параметров фильтра блока питания и мощности HDD. Следствие: из-за нестабильности шины питания +12В жесткий диск начинает хлопать головами по «блинам». Появляются бэды.

Глюки утройств питающихся от шины +12В (ISA карты, COM порты)

3. Как с этим бороться

Рассмотрим фильтр блока питания.

Фильтр блока питания

Рис.3 Фильтр (какой он есть)

В большинстве АТ блоках фильтр для шины питания +5В состоит из двух электролитических конденсаторов 1000мкФх10В. Для шины питания +12В одного конденсатора 1000мкФх16В. Для импульсных блоков питания емкость фильтрующих конденсаторов берётся из расчета 500..1000мкФ на 1А тока нагрузки.

В нашем случае получаем для шины +5В максимальный ток нагрузки составит 4А. Для шины питания +12В максимальный ток нагрузки составит 2А.
В большинстве случаев аварийная ситуация не возникает.

Но вот при использовании даже одного HDD типа IBM DPTA 7200RPM (или с аналогичным энергопотреблением) наблюдались вышеуказанные глюки.

Фильтр

Рис.4 Фильтр. (какой он должен быть)

Для этой схемы (Рис.4) справедливы следующие параметры: шина +5В – максимальный динамический ток нагрузки 20А.
Шина +12В – максимальный динамический ток нагрузки 8А.

Электролитические конденсаторы устраняют нестабильность по току. Керамические (2.2мкФ 3..6шт.

) устраняют импульсные выбросы напряжения. Рекомендуется серия с низким сопротивлением для импульсных токов (кажись так называется). Каждая фирма маркирует их посвоему. Из того, что можно достать в Питере — например Hitano, серия EXR, рабочая температура до 105 цельсия.

Тут чем больше емкость, тем лучше. Наверное лучше брать SMD (бескорпусную) и паять с обратной стороны платы прямо на проводники. По поводу катушек в выходных фильтрах: если нет опыта намотки — лучше не эксперементировать. Если есть возможность купить, то можно попробовать. Или выпаять из мертвого БП.

С катушками на выходе — нужно быть очень осторожным. Блок проверять только нагружая на резисторы.

После модернизации фильтра смотрим осциллограмму

После модернизации фильтра осциллограмма

Рис.5 Статическая нагрузка 30% (шина +5В)

Так выглядит под нагрузкой «поверхность» напряжения брендового блока питания. Присутствуют выбросы напряжения, но они незначительны (много меньше допустимой нормы) и с увеличением нагрузки практически не увеличиваются.

Суммарная емкость (мой вариант) электролитических конденсаторов 6800мкФ. Керамических конденсаторов 1.5мкФ (всё что было под рукой).

Для интереса был протестирован блок питания АТХ фирмы PowerMan из корпуса InWin A500 – осциллограмма похожая, но выбросы напряжения отсутствуют.

Комбинированная нагрузка 50% (2 и более HDD)

Рис.6 Комбинированная нагрузка 50% (2 и более HDD)

На Рис.6 участок 2 соответствует динамической нагрузке.
Емкость фильтра – один конденсатор 4700мкФх25В (HDD в режиме чтение/запись). Максимальная помеха не более 100мВ. Блок питания АТХ фирмы PowerMan показал примерно тотже результат.

4. Безопасность/надёжность высоковольтной части БП

Осциллограмма сетевого напряжения

Рис.7 Осциллограмма сетевого напряжения. Идеальная =

Работа нескольких РС без фильтра

Рис.8 Осциллограмма сетевого напряжения. Работа нескольких РС без фильтра.

Кто-то скажет: «ну а нам всё равно — гадит наш РС в сеть или нет. Ну сэкономили на сетевом фильтре, ну и что.» Возможно вас убедит следующая осциллограмма.

Работа в сети (220В) некоторых мощных потребителей

Рис.9. Работа в сети (220В) некоторых мощных потребителей.

Где:  — сопротивление контактов в момент размыкания.  — сопротивление контура цепи 220В.  — напряжение сети (220В).

Нетрудно догадаться, что числитель всегда больше чем знаменатель. На осциллограмме (Рис.9) участок 2 — присутствует «провал» сетевого напряжения длительностью 20..

500мсек (характерно для включения в сеть потребителей с реактивным характером сопротивления). От коротких провалов напряжения спасает UPS (минимальное время включения бесперебойника 4мсек). Это хорошо если он есть. Возможно понадобится увеличить емкость высоковольтного фильтра постоянного тока (на Рис.

10 – электролиты 680х250V).Обычно установлены 220х200V. При потребляемой мощности 100Ватт запаса емкости (220х200V) хватает на 70..100мсек. Если увеличивать емкость до 680..1000мкФх200В, то не забудьте заменить диодную сборку RS205 (2A 500V) на RS507 (5A 700V)!!! Обязательно наличае терморезистора 4,7 … 10 Ом на 10А.

На терморезисторах обычно экономят. Ставят обычное сопротивление 1 Ом, 1Ватт

Сетевой фильтр + выпрямитель

Рис.10 Сетевой фильтр + выпрямитель. Какими они должны быть.

Из всех элементов в схеме фильтра обычного БП присутствует только терморезистор PS405L и предохранитель (самое необходимое). Иногда ставят симметричный трансформатор (на схеме – 5mH).

Само собой — выпрямитель RS205 и высоковольтный фильтр постоянного тока (2 электролита 220х200В).

5. Увеличение КПД

5.

1 Замена мощных ключевых транзисторов

Менять будем импортные биполярные KSE13007 (или NT405F, 2SC3306) на наш советский полевик КП948А.

Рис.11 Типовая схема включения полевого транзистора.

Такой вариант годится для АТХ блоков питания, т.к. запуск блока происходит от отдельного маломощного источника питания. Для АТ блоков такая схема не годится. Поэтому я оставил обвязку транзистора как есть, добавив 15В стабилитрон (как показано на схеме Рис.11). Стабилитроны ставить необзятельно, т.к.

прямое напряжение на затворе не превышает 1В (прямой диод), а напряжение его обратного пробоя не более 10В, Конденсаторы 1мкФх50v (Рис.

Рис.12 Рекомендуемая схема включения КП948А для блока АТ.

Не знаю почему – но у меня работает. Падение мощности на транзисторах уменьшается на 3..5Ватт. Хотя стабилитроны я всётаки оставил. Как следствие – перестает греться.

Плата сетевого фильтра

5.2 Выпрямительные диоды

Мощные выпрямительные диоды ставим на нормальные радиаторы. Подойдёт радиатор от CPU — пилим пополам. Одна половинка на +5В выпрямитель. Вторая — для +12В выпрямителя. Рекомендуют также силовые диодные сборки заменить на наши советские диоды КД2998А. Радиаторы — увеличить. Всё! Теперь вентилятор из БП можно выкинуть.

При этом нарушается нормальный теплообмен внутри корпуса. Но если это БП для маршрутизатора – то греться внутри корпуса особо нечему. Если это файловый сервер – тогда на свой страх и риск. Хотя Manowar Manowar'ыч утверждает, что у него переделанный АТХ блок питания нагружен на 2HDD 7200RPM + УНЧ и всё это хозяйство работает без вентилятора.

В общем – успехов вам!

Количество статей в радиолюбительских журналах, посвящённых регулированию  температуры жала пальника, работающего от сети, огромно.

Если даже отложить в сторону просто регуляторы напряжения на паяльнике, выполненные на ЛАТРах, реостатах, всевозможных тиристорных, симисторных фазовых регуляторах и т.п.

,то останется большое количество схем, которые позволяют не только регулировать уровень температуры жала паяльника, но и стабилизировать этот уровень, вне зависимости от колебаний сетевого напряжения.

Page 3

Источник: http://radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=301