Импульсные блоки питания для IBM PC

Источник питания подобного типа построен по схеме импульсного преобразователя напряжения с бестрансформаторным подключением к питающей сети. Он выполняет преобразование переменного сетевого напряжения в постоянные с различными заданными номиналами и допусками. Гальваническая развязка вторичных цепей питания и питающей сети обеспечивается импульсным трансформатором преобразователя напряжения.

Электропитание цепей системного блока персонального компьютера типа AT/XT осуществляется постоянными стабилизированными напряжениями с номинальными уровнями + 12, +5, -12 и -5 В. Последние модификации системных плат AT компьютеров содержат элементы, требующие для питания напряжений 2–3,6 В. Эти напряжения вырабатываются интегральными стабилизаторами, установленными непосредственно на системных платах, а не сетевыми импульсными преобразователями напряжения.

Отдельные позиции технических характеристик для блоков питания AT компьютеров соответствуют параметрам, приведенным в разделе 2.1, к которому можно обращаться за более подробной информацией по основным параметрам блоков питания персональных компьютеров. В настоящем же разделе будут приведены наиболее общие пользовательские характеристики.

Каждая фирма-производитель импульсных блоков питания выпускает серию преобразователей с различной мощностью вторичных цепей. Максимальная мощность указывается в полном наименовании источника. Например, в блоке питания марки LPS-02-200M (Level power supply) цифра 200 обозначает суммарную максимальную мощность вторичных цепей питания. Типовой ряд блоков питания, их характеристики и распределение токов нагрузки для каждого номинала выходного напряжения на примере модификаций изделий LPS-02 приведен в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Типовой ряд блоков питания

Номиналы и номенклатура вторичных постоянных напряжений стандартизованы. Значения выходных напряжений фиксированы и какие-либо ручные регулировки исключены. Из табл. 3.1 следует, что самыми нагруженными каналами вторичных напряжений являются выходы +5 и +12 В. Поэтому система стабилизации построена таким образом, чтобы слежение за выходными напряжениями вторичных цепей производилось по состоянию самых нагруженных каналов.

Существует зависимость распределения токовой нагрузки между вторичными напряжениями и допустимым уровнем их стабилизации. Так, например, к схеме блока питания предъявляются следующие требования: выходное напряжение +5 В должно меняться не более чем на 0,5 % при колебаниях нагрузки от 25 до 100 % по этому каналу и постоянной величине нагрузки по остальным каналам, поддерживаемой на уровне 25 % от максимальной. При нагрузке от 50 до 100 % всех вторичных каналов, кроме +5 В, величины их напряжений не должны изменяться более, чем на 0,1 %, при сохранении нагрузки по каналу +5 В на уровне 25 % от максимальной.

Параметры источников питания, общие для всех типов:

• номинальные значения входных переменных напряжений – 115 и 220 В;

• рабочий диапазон для первичных напряжений:

– для 115 В – 90-135 В;

– для 220 В – 180–265 В;

• диапазон частот первичного питающего напряжения – 47–63 Гц;

• максимальный уровень пульсаций по вторичным каналам, от номинального уровня напряжения – не более 0,1 %;

• общий КПД блока питания – не менее 75 %;

• сопротивление изоляции между входами первичной сети и общим проводом вторичных каналов – не менее 10 МОм;

• уровень сигнала «питание в норме» – ТТЛ (активный – высокий);

• задержка появления сигнала «питание в норме» – 100–500 мс;

• минимальное время сохранения уровней выходных напряжений после выключения – 20 мс;

• диапазон рабочих температур – 0-50 °C.

В состав блоков питания системных модулей компьютеров включены узлы для защиты силовых элементов схемы импульсного преобразователя от короткого замыкания по всем вторичным каналам и чрезмерного неконтролируемого повышения вторичного напряжения. Механизм срабатывания электронной защиты предусматривает блокировку функционирования схемы управления и импульсного преобразователя. После включения блокировки ее действие будет продолжаться до устранения причины короткого замыкания и повторного выключения/включения блока питания. Обязательным элементом защиты в блоке питания является предохранитель, установленный по одному из входных потенциальных проводников первичной сети.

На корпусе каждого блока питания закреплена этикетка с указанием его конкретной модификации и краткие сведения о характеристиках источника. Как правило, маркировка дополняется сведениями о параметрах семейства преобразователей, к которому принадлежит данное изделие.

3.2. Конструкция блока питания