Измерения вторичных напряжений необходимо проводить на контактах разъемных соединителей, предназначенных для подключения к устройствам.
Так, канал +3,3 В должен иметь запас по напряжению в 100 мВ для компенсации падения на соединительных проводниках и проводниках печатной платы. Кроме того:
• суммарная мощность по каналам +5 В и +3,3 В не должна превышать 225 Вт;
• токовая нагрузка по каналу +5 В должна превышать или быть эквивалентной нагрузке канала +3,3 В;
• разница времени нарастания напряжения канала +5 В до минимального значения диапазона регулирования и соответствующего значения по каналу +3,3 В не должна быть более 20 мс;
• источник должен быть снабжен встроенной защитой цепей преобразователя от короткого замыкания по каналам +5 В и + 12 В;
• общий провод питания вторичных каналов напряжения должен иметь соединение с металлическим корпусом источника питания;
• преобразователь должен сохранять значения выходных напряжений в течение 17 мс после отключения первичного питающего напряжения;
• пульсации определяются как случайные или периодические отклонения от номинального значения напряжения с частотами в диапазоне от 10 Гц до 20 МГц. Для измерений должна использоваться емкостная нагрузка из комбинации керамического конденсатора емкостью 0,1 мкФ и электролитического конденсатора емкостью 10 мкФ.
Требования к условиям эксплуатации следующие:
• температура полупроводниковых элементов в источнике питания не должна превышать +110 °C при температуре окружающей среды +50 °C;
• корпус конденсаторов не должен нагреваться более 95 % от максимального значения, приведенного в паспорте;
• используемые резисторы должны иметь запас по мощности не менее 30 % от паспортного значения;
• изменение параметров элементов по максимально допустимым значениям напряжения и тока не должно быть более 10 % при температуре +50 °C.
При любом повреждении цепи первичного преобразователя никакие части источника не должны воспламеняться, создавать задымление, вызывать различного рода шум, печатная плата не должна обугливаться и иметь оплавленные проводники.
Большинство производителей ИИП придерживается определенных стандартов, унификации.
К примеру, в ИИП для ПК нового поколения 20-контактный разъем предназначен для подключения к системной плате персонального компьютера.
Тип такого разъемного соединителя - MOLEX 39 01 2200 или аналогичный. Разводка разъема стандартизована.
В табл. 2.2 приведена разводка вторичных напряжений и служебных сигналов по контактам этого разъема.
Таблица 2.2. Разводка системного разъема питания современного системного блока компьютера
С помощью 4-контактных разъемов большего размера подключаются периферийные устройства и вентилятор процессора. Тип этих разъемов обязательно должен быть аналогичным АМР 1 480424 0 либо MOLEX 8981 04Р.
Цвет подводящих проводов и значение напряжений на контактах разъемов следующие:
1 - желтый, +12 В;
2, 3 - черные, общий;
4 - красный, +5 В.
Самые маленькие ответные части разъемов типа АМР 171822 4 предназначены для соединения с другими устройствами и блоками. Цвет подводящих проводов и значение напряжений на контактах для них следующие:
1 - красный, +5 В;
2, 3 - черный, общий;
4 - желтый, +12 В.
К примеру, для ИИП с выходной мощностью более 500 Вт применяется дополнительный разъем типа MOLEX 90331 0010. Цвет подводящих проводов и значение напряжений на контактах для него:
1, 2, 3 - черные, общий;
4, 5 - коричневый или оранжевый, +3,3 В;
6 - красный, +5 В.
На корпусе источника питания наклеена этикетка, на которой приведена цветовая маркировка проводников вторичного питания.
К выходу сетевого фильтра подключается выпрямитель, выполненный по двухполупериодной схеме. В его состав входит селектор входного питающего напряжения - переключатель, установленный в корпусе источника питания. Позиции переключателя обозначены на его движке.
Положение переключателя определяется по маркировке, которая видна через специальное окошко. С его помощью осуществляется выбор номинала напряжения питающей сети 115 или 220 В.
Нагрузкой выпрямителя являются полумостовой усилитель мощности основного высокочастотного преобразователя напряжения первичной сети и маломощная схема автогенераторного вспомогательного источника.
Во вторичную цепь AB И включена схема линейного параметрического стабилизатора для формирования напряжения +5 В, обеспечивающая питание элементов компьютера в течение дежурного режима.
Для гальванической развязки с вторичными напряжениями питания к усилителю мощности подключен импульсный трансформатор Т3. Позиционное обозначение трансформатора соответствует принципиальной схеме источника питания. Импульсные напряжения со вторичных обмоток трансформатора поступают на блок выпрямителей.
В схемах выпрямителей вторичных напряжений используются диоды различных модификаций, что определяется номинальной токовой нагрузкой каждого отдельного канала.
Во вторичном канале напряжения +3,3 В введен дополнительный и достаточно эффективный стабилизатор.
Регулировка вторичных напряжений реализуется с помощью схемы обратной связи, электронный узел которой, в свою очередь, подключен к выходам блока фильтров.
Для управления работой усилителя мощности в цепи обратной связи применен каскад широтно-импульсного модулятора длительности импульсов возбуждения.
После сравнения поступившего сигнала с эталонным уровнем ШИМ-каскад формирует сигналы об увеличении поступления энергии во вторичную цепь или о ее сокращении.
В соответствии с этим производится модуляция длительности импульсов, которые через согласующий каскад, усиливающий их, подаются на входные цепи усилителя мощности.
Воздействие на ШИМ-регулятор оказывается не только при изменении вторичных напряжений в пределах диапазона регулирования, соответствующего нормальной работе, но и в случае возникновения экстренной ситуации (неконтролируемого увеличения или снижения напряжений на нагрузке).
Ключевая СИП воздействует на ШИМ-модулятор, блокируя его работу в случае возникновения аномальных процессов в цепи нагрузки.
К схемотехнике компьютерных блоков питания мы еще вернемся позже, когда будем рассматривать частные варианты защиты ИИП.
В этом случае схема подключения питающего напряжения выглядит так, как показано на рис. 2.7. Переключатель S1 на этом рисунке показан в замкнутом положении.
Согласно схеме, приведенной на рисунке, в активной выпрямительной схеме реально работают только диоды D12 и D14. Диоды же
D11 и D13 не влияют на состояние схемы, так как они оказываются шунтированными замкнутым переключателем S1.
Такой вид выпрямителя известен как схема с удвоением входного напряжения. Выходное выпрямленное напряжение будет иметь значение 325 В.