Загрузка блока питания

В компьютерных блоках питания применяется импульсный стабилизатор напряжения. Такой тип дизайна БП предполагает использование мощных транзисторов, которые преобразуют переменный ток из сети в постоянный ток низкого напряжения, используемый для компонентов ПК. Блоки питания импульсного типа намного компактнее, легче и эффективнее БП линейного типа, где для обеспечения различных выходных напряжений применяются крупные трансформаторы. Трансформаторный БП неэффективен, как минимум, по трём причинам:

• Выходное напряжение трансформаторного БП находится в линейной зависимости от входного напряжения (отсюда название - линейный БП), поэтому любые колебания напряжения в сети могут привести к проблемам на выходе.
• Высокий уровень мощности, требуемый в компьютерном БП, привёл бы к необходимости использования толстых проводов в трансформаторе.
• Частота 50 Гц в сети переменного тока трудно поддаётся фильтрации внутри блока питания, требуя больших и дорогих конденсаторов и стабилизаторов.

С другой стороны, импульсный блок питания использует импульсную цепь, которая дробит входящий ток на сравнительно высокой частоте. Это позволяет использовать высокочастотные трансформаторы, которые намного меньше и дешевле. Кроме того, ток высокой частоты намного проще и дешевле фильтровать и выводить, а выходные напряжения могут широко варьироваться. Уровень входного напряжения от 90 В до 135 В позволяет получать на выходе требуемые значения и многие импульсные БП могут автоматически переходить на входящий ток до 240 В.

Но у всех импульсных БП есть одна особенность - они не могут работать без нагрузки. Поэтому у вас должна быть материнская плата и жёсткий диск, которые потребляют ток и, таким образом, обеспечивают работу блока питания. Если просто подключить БП без нагрузки и каким-то хитрым образом заставить работать, он сгорит или отключится при наличии цепи защиты. Большинство блоков питания оснащены системой защиты, предотвращающей работу без нагрузки, и отключаются автоматически. Но некоторые наиболее дешёвые блоки питания не оснащены цепью защиты и могут выйти из строя после нескольких секунд работы без нагрузки. Некоторые БП имеют собственные резисторы, которые позволяют работать даже без нормальной нагрузки (такой как материнская плата или винчестер), подключённой к ним.

Некоторые БП требуют наличия нагрузки по обоим линиям: +5 В и +12 В. Согласно спецификациям IBM к оригинальному блоку питания AT мощностью 192 Вт, минимальная нагрузка должна составлять 7 А для линии +5 В и 2, 5 А для +12 В, чтобы обеспечить нормальную работу БП. Всё время, пока материнская плата подключена к БП, она будет потреблять ток по линии +5 В, чтобы обеспечивать требуемую загрузку БП, но сложнее дело обстоит с +12 В, так как это напряжение, в основном, требуется для работы приводов, а жёсткие диски и оптические/флоппи дисководы обычно не используются всё время. Поскольку флоппи-дисковод и оптический привод не используют ток по линии +12 В, когда они не активны, система без жёсткого диска может иметь проблемы со стабильной работой, так как не обеспечивает должный уровень загрузки БП по линии +12 В.

Чтобы решить данную проблему, когда IBM поставляла оригинальные AT системы без винчестера, к пустующему кабелю питания жёсткого диска подключался большой резистор сопротивлением 5 Ом, потребляющий 50 Вт, закреплённый в небольшой металлической клетке, предназначенной для установки жёсткого диска. Корпус AT имел отверстия для винтов, позволяющие закрепить клетку с резистором на месте жёсткого диска.

Некоторые компьютерные магазины, работавшие в США в середине 1980-х, заказывали бездисковые системы AT и сами устанавливали в них винчестеры объёмом 20 или 30 Мбайт, которые они закупали дешевле, чем предлагала IBM. Они выкидывали такие резисторы сотнями. Нам удалось заполучить пару таких резисторов, так что теперь мы знаем, резисторы какого типа применялись в компьютерах IBM тех лет.

Данный резистор подключается к контактам pin 1 (+12 В) и pin 2 (заземление) разъёма питания жёсткого диска. Он обеспечивает ток 2, 4 А по линии +12 В, потребляя, таким образом, 28, 8 Вт. Во время работы резистор может сильного разогреться, зато блок питания будет работать стабильно. Обратите внимание, что вентиляторы на большинстве БП потребляют примерно 0, 1-0, 25 А, так что общая нагрузка может достигать 2, 5 А и более. Если резистор отсутствует на своём месте, то ПК не сможет начать загрузку.

Большинство нынешних блоков питания не требуют столь много нагрузки, как оригинальная система AT от IBM. В большинстве случаев, минимальная нагрузка на уровне 0-0.3 А по линии +3, 3 В, 2-4 А по линии +5 В и 0, 5-1 А по линии +12 В считается достаточной. Большинство материнских плат с лёгкостью перекрывают минимальный ток по линии +5 В. Обычные вентиляторы блока питания потребляют всего 0, 1-0, 25 А, так что нагрузка по линии +12 В продолжает оставаться проблемой для системы без HDD. Вообще говоря, чем выше мощность БП, тем больше величина минимальной нагрузки. Тем не менее, существуют и исключения из этого правила, так что следует внимательно ознакомиться с характеристиками того или иного блока питания, который вы намереваетесь приобрести.

Некоторые БП имеют встроенные резисторы и могут работать при любом минимальном уровне нагрузки. Большинство блоков питания не имеют встроенного резистора, но могут требовать только минимального уровня загрузки по линии +5 В, который и обеспечивает материнская плата. Но некоторые БП могут требовать наличия нагрузки по всем трём линиям (+3.3 В, +5 В и +12 В) для своей работы и единственный способ узнать об этом - изучение характеристик конкретной модели блока питания.

Вне зависимости от этих характеристик, если вы хотите правильно и точно протестировать блок питания, убедитесь, что хотя бы по одной линии электропитания имеется нагрузка, а ещё лучше, чтобы она была по всем трём линиям. Это - одна из причин, по которым мы рекомендуем проверять блок питания, когда он установлен в компьютер, а не извлечён. В качестве импровизированного тестового стенда вы можете использовать запасную материнскую плату и один или несколько жёстких дисков, чтобы обеспечить нагрузку по линиям питания.