Системи за напајање рачунара

Систем за напајање рачунара (енгл. Power Supply Unit - ПСУ) претварач је који од наизменичне струје прави једносмерну, слично пуњачу за мобилне уређаје. Међутим, оно што га разликује од осталих „адаптера”, јер има излазе на више од једног напона. Без обзира на то што се на крајевима „прамена жица” четвртасте кутије налази неколико врста конектора, сваки од њих може да има неколико напона. Дакле, напајање рачунара преводи наизменичну струју на 220 V у једносмерну струју на три (тачније речено пет) напонских нивоа.^[1]

АТX напање са уклоњеним горњим поклопцем

Степен за конверзију напона

Основни део рачунарског напајања је електронски склоп који има улогу степена за конверзију напона. Постоје два основна типа степена за конверзију напона: а) линеарни (континуални) и б) прекидачки или импулсни (switched)

Напајања првих ПЦ рачунара су била реализована као линеарни степен. Ово електрично коло је једноставно за имплементацију и састоји се од трансформатора (трафо), Грецовог степена (усмерач) и напонског стабилизатора. Ова старија АТ напајања снаге 63.5W, давала су напоне од +5В и +12В, а били су доступни и напони од -5В и -12В, али са мањом снагом.

Недостатак ових напајања је што су се јако грејала. Како су се временом јављале компоненте веће потрошње (ЦПУ, графичке карте) и додаване компоненте које раније нису биле предвиђене (нпр. оптички драјвови, ССД драјвови итд.), ова напајања су замењена новим, заснованим на прекидачком степену. Прекидачки извори су ефикаснији, али и сложенији у односу на линеарне типове извора напајања. Типичан коефицијент корисног дејства је око 80%. Употребом поузданих прекидачких транзистора и добрих филтера, могуће је обезбедити тачност регулације напона до 0,01% и ниво таласности од 1 мВ.

Код оба степена за напајање на почетку се налази мрежни трансформатор (трафо) МТ, који снижава мрежни напон на ниску вредност наизменичног напона који се даље конвертује. Напон на секундару трафоа се затим исправља у Грец- усмерачком колу ГР, тако да се иза Греца добија једносмерни напон који се филтрира кондензатором Цф. Добијени једносмерни напон је нестабилисан и његова вредност се мења са променама мрежног напона и са променама струје потрошача који је прикључен на излаз напајања.

Електронски делови напајања

Улазни (трансиент) линијски ЕМИ филтер

Поједностављени дијаграм кола типичног ПСУ

Дијаграм типичног XТ и АТ кола напонског регулатор

ПСУ са пасивним ПФЦ (лево) и активним ПФЦ (десно)

Рад рачунарског напајања зависи од стабилности АЦ напона који долази на његов улаз. Транзиентни ЕМИ филтер се налази између улаза напајања и остатка електронског кола. У њему се налази комбинација метал-оxиде варистора (за заштиту од пренапона), кондензатора и завојница, ради смањења линијских шумова и интерференције улазног АЦ напона. Такође штити ПСУ од сопствених интерференција које оно уноси при свом раду.

Усмерачко коло

Налази се одмах иза улазног ЕМИ филтера и врши АЦ/DC конверзију. Обично је то диодни мост који се састоји од четири снажне усмерачке диоде (код јефтинијих напајања), мада код напреднијих напајања ових диода има више. Највећи број напајања која немају активно ПФЦ имају прекидач 120/240В прекидач са задње стране кућишта, и овај прекидач је део усмерачког кола.

ПWМ и ПФЦ контролно коло

Ово је електронско коло које контролише фреквенцију прекидања транзистора који формирају излазне DC напоне. Обично је то једно интегрисано коло које се са примарним прекидачким транзисторима повезује трансформатором или оптокаплерима (ради изолације контролерске електронике од самих транзистора).

ПWМ контролерска електроника се код напреднијих напајања налази на посебној плочи (доугхтербоард) која је директно “залемљена” за главну електронску плочу напајања. На истој плочи се код неких напајања налази и ПФЦ електроника за корекцију фактора снаге.

Напајања велике ефикасности

Све више произвођача производи високоефикасна напајања за десктоп рачунаре и сервере, чији фактор корисног дејства прелази 80%. Углавном се и даље расипа 20-30% електричне енергије због неефикасних напајања (топлотни губици, рад вентилатора и осталог).

Тенденција преласка главних потрошача у рачунару на +12В линију иде у прилог том циљу, као и тежња организације која окупља произвођаче и сертификује напајања која задовољавају поменути услов. Ова организација додељује напајањима неколико ознака за ефикасност при 100% оптерећењу: бела за 80% ефикасности, бронзана за 81%, сребрна за 85%, златна за 88% ефикасности и платинаста за 91% ефикасности. Највише сертификованих напајања имају компаније BeQuiet, Chanell Well Techologies, Chieftec, Cooler Master, Dell, HP, Seasonic, Sparkle Power и Тхермалтаке.

Модуларна напајања

Модуларна напјања су напајања новијег датума која имају изменљиве каблове. Каблови се испоручују засебно са конекторима на оба краја. У паковању се обично добија довољан број различитих стандарднх модуларних каблова. Предност модуларних напајања је што се могу по потреби додавати само они каблови који су у датом тренутку заиста потребни за повезивање графичке карте, оптичких драјвова, или других картица. Ова напајања имају више +12В линија на које по потреби и у зависности од хардвера додајемо шта и колико је потребно од компоненти, чиме се смањује гужва каблова у кућисту и омогућен је лакши цабле манагемент.

Референце

^ Wолигроски, Дон (14. 12. 2011). „Поwер Супплy 101: А Референце Оф Специфицатионс”. Том'с Хардwаре. Архивирано из оригинала 23. 10. 2018. г. Приступљено 28. 9. 2018. Невалидан унос |деад-урл=деад (помоћ)

Спољашње везе

[1] Wолигроски, Дон (14. 12. 2011). „Поwер Супплy 101: А Референце Оф Специфицатионс”. Том'с Хардwаре. Архивирано из оригинала 23. 10. 2018. г. Приступљено 28. 9. 2018. Невалидан унос |деад-урл=деад (помоћ)

[1]