Стабильность и надежность любой системы зависит ее составляющих. Если производительность компьютерной техники характеризуется процессором, оперативной памятью, материнской платой и чем больше гигагерц и ядер, гигабайт, тем лучше. Другое дело блок питания. Есть дешевые за 15 $, а есть и за 60 $. И там, и там одинаковые напряжения, та же мощность на этикетке, тогда зачем платить больше?
В конечном итоге покупается блок питания с корпусом за 25-35 $.
Себестоимость такого блока питания, без учета корпуса, но с учетом доставки из Китая, растаможки и перепродажи 2-3 посредниками, составляет от 5 до 10 $. В результате компьютер начинает зависать, перезагружаться без видимых причин. И ваш многоядерный процессор и гигабайты оперативной памяти превращаются в кучу бесполезного железа. Стабильность работы компьютерной сети также зависит от качества блоков питания компьютеров или сервера, т.е ее составляющих. Например компьютер на котором установлена база 1С Бухгалтерии и при работе с блоком бесперебойного питания, и в момент переключения его на внутреннюю батарею, перезагружаться. В итоге все клиентские компьютеры вылетают из базы и приходится делать работу заново. Но самое страшное, если в результате выхода из строя, такой блок питания спалит еще пору модулей, например, жесткий диск. А восстановление информации с жестких дисков, сожженных блоком питания, нередко превышает стоимость самого жесткого диска в 3-5 раз. Объясняется все это очень просто – так, как качество блоков питания сложно сходу проконтролировать, особенно если они продаются внутри корпусов, то это повод для китайского производителя сэкономить за счет качества и надежности – за наш счет.
Делается все чрезвычайно просто – наклейкой новых этикеток с большей заявленной мощностью на старые блоки питания. Мощность на наклейках из года в год все больше и больше, а начинка блоков питания все та же. Этим грешат Codegen, JNC, Sunny, Ultra, и другие «no name» (Рисунок 1).
Рисунок 1 — Типичный китайский дешевый блок питания ATX. Доработка целесообразна.
Вот например взяли новый блок питания Codegen 300W нагрузили на 200 Вт. Через 4 минуты работы задымились его провода, ведущие к разъёму ATX. При этом наблюдался разбаланс выходных напряжений по источнику:
+5В – 4, 82В и по +12В – 13,2В.
Чем конструктивно отличается хороший блок питания от китайских можно определить даже не вскрывая крышку. Как правило, можно заметить разницу в весе и толщине проводов. За редким исключением хороший блок питания тяжелее. Но главные отличия внутри.
На плате дорогого блока питания:
— все детали на месте;
— достаточно плотный монтаж;
— основной трансформатор больших размеров.
Плата дешевого блока питания:
— кажется полупустым (пустуют площадки для радиодеталей хотя они предусмотрены);
— перемычки вместо дросселей вторичных фильтров;
— часть фильтрующих конденсаторов отсутствует;
— сетевой фильтр отсутствует;
— трансформатор малых размеров;
— вторичные выпрямители отсутствуют, либо выполнены на дискретных диодах;
— корректор фактор мощности не предусмотрен.
Сетевой фильтр
В течении работы импульсный блок питания наводит высокочастотные пульсации как по входной (питающей) линии, так и по каждой из выходных. Так как компьютерная электроника весьма чувствительна к этим пульсациям, поэтому даже самый дешевый блок питания использует пусть упрощенные, минимально достаточные, но все же фильтры выходных напряжений. На сетевых фильтрах обычно экономят, что является причиной выброса в осветительную сеть и в эфир достаточно мощных радиочастотных помех.
На что это влияет и к чему это приводит?
Первым делом это сбои в работе компьютерных сетей и коммуникаций. Появление дополнительных шумов и помех на радиоприемниках и телевизорах. Это может вызывать сбои в работе другой высокоточной измерительной аппаратуры, находящейся рядом, или включенной в ту же фазу сети.
С точки зрения надежности наилучший вариант – приобретение изначально качественного блока питания. Или хорошие результаты можно получить доработкой уже имеющихся дешевых блоков питания. В основном печатные платы спроектировали по критерию максимальной универсальности, т. е. в зависимости от количества установленных комплектующих можно было бы варьировать качеством и, соответственно, ценой. Другими словами, если установить те детали, на которых производитель сэкономил, и еще кое – что поменяем – получим неплохой блок средней ценовой категории. Конечно, это не сравнить с дорогими экземплярами, где топология печатных плат и схемотехника изначально рассчитывалась для получения хорошего качества, как и все детали. Но для среднестатистического домашнего компьютера вполне приемлемый вариант.
Выбор блока питания для доработки
Критерий отбора – величина самого большого ферритового трансформатора. Если он имеет бирку, на которой вначале идут цифры 33 или больше и имеет размеры 3х3х3 см или больше. В противном случае приемлемого баланса напряжений +5В и +12В при изменении нагрузки добиться не удастся, и кроме того трансформатор будет сильно греется, что значительно снизит надежность.
Дальше доработка, состоящая из следующих этапов:
Высоковольтная часть блока питания
Заменяем 2 электролитических конденсатора по сетевому напряжению на максимально возможные, способные поместиться на посадочные места (Рисунок 2). Обычно в дешевых блоках их номиналы 200 µF х 200 V, 220 µF x 200 V или в лучшем случае 330 µF x 200 V. Меняем на 470 µF x 200 V или лучше на 680 µF x 200 V. Эти электролиты, как и любые другие в компьютерных блоках питания, ставить только из серии 105 градусов!
Рисунок 2 — Высоковольтная часть блока питания, включающая выпрямитель, полумостовой инвертор, электролиты на 200 V (330 µF, 85 градусов). Сетевой фильтр отсутствует.
Низковольтная часть блока питания.
Установка конденсаторов и дросселей вторичных цепей
Дросселя можно взять из разборки на радиорынке или намотать на соответствующем куске феррита или кольце 10-15 витков провода в эмалевой изоляции диаметром 1,0-2,0 мм (чем больше, тем лучше). Конденсаторы подойдут на 16 V, Low ESR типа, 105 градусов серия (Рисунок 3). Емкость следует выбирать максимальной, чтобы конденсатор смог поместиться на штатное место (обычно 2200 µF).
Рисунок 3 — Низковольтная часть блока питания. Вторичные выпрямители, электролитические конденсаторы и дроссели, некоторые из них отсутствуют.
Меняем выпрямительные диоды и модули вторичных выпрямителей на более мощные. В первую очередь это касается выпрямительных модулей на 12 V. Это обьясняется тем, что в последние 5-7 лет энергопотребление компьютеров, в частности материнских плат с процессором, возрастало в большей степени по шине + 12 V.
- Рисунок 4 — Выпрямительные модули для вторичных источников: 1 — наиболее предпочтительные модули. Устанавливаются в дорогих блоках питания; 2 — дешевые и менее надежные; 3 — 2 дискретных диода — самый экономный и ненадежный вариант, подлежащий замене.
Устанавливаем дроссель сетевого фильтра (место для его установки см. рисунок 2).
Рис. 5 Блок питания ATX с доработанными радиаторами охлаждения.
Радиатор
Если радиаторы блока питания выполнены в виде пластин с прорезанными лепестками, разгибаем эти лепестки в разные стороны, чтобы максимально повысить эффективность радиаторов.
Таким образом, вложив в модернизацию дешевого блока питания ATX 6-10$, можно получить неплохой БП для домашнего компьютера.
Блоки питания боятся нагрева, который приводит к выходу из строя полупроводников и электролитических конденсаторов. Усугубляется это тем, что воздух проходит через компьютерный блок питания уже предварительно нагретый элементами системного блока (процессором, северным мостом и видеокартой). Рекомендую вовремя чистить блок питания от пыли изнутри и за одно проверять, нет ли вздутых электролитов внутри (Рисунок 6).
Рисунок 6 — Вышедшие из строя электролитические конденсаторы — вздувшиеся верхушки корпусов.
В случае обнаружения вздутых электролитов, меняем на новые.
