Какое напряжение в электрической сети компьютера

Обновлено: 29.06.2024

Синтез электрических сетей — это область электротехники, в которой пытаются найти сеть по заданным спецификациям. В большинстве случаев это применяется к фильтрам, состоящим из различных элементов.

Эта глава начинается с нескольких слов об истории. До Второй мировой войны основными средствами связи были радиоприемники, работающие с амплитудной модуляцией. Станции передавали на разных частотах, и нужно было поймать только нужную и подавить все остальные. Это привело к разработке различных фильтров. Два человека внесли фундаментальный вклад в теорию проектирования фильтров: Дарлингтон из США и Кауэр из Германии.

Со временем было обнаружено, что фильтры с конденсаторами индуктивности (LC) не подходят для многих применений, особенно в низкочастотных областях, где катушки индуктивности большие и тяжелые. Возникла идея: заменить катушки индуктивности активными сетями, состоящими из усилителей с обратной связью посредством резисторов и/или конденсаторов. Это была эпоха активных сетей, примерно в 1960–1980-х годах 20 века.

Технологический прогресс и миниатюризация привели к созданию интегральных схем с попыткой получить полноценные фильтры на микросхеме. Здесь оказалось, что использовать резисторы неудобно, и возникла новая идея сетей с переключаемыми конденсаторами. В этих сетях резисторы заменены быстро переключающимися конденсаторами, которые действуют приблизительно как резисторы. В таких сетях у нас только конденсаторы и транзисторы работают как усилители или переключатели. Конденсаторы и транзисторы подходят для интеграции.

Новые разработки продолжают развиваться. В этой главе объяснения ограничиваются в основном фильтрами LC. Сети с переключаемыми конденсаторами и более поздние теоретические разработки слишком сложны, чтобы охватить их в этом кратком обзоре.

Возвращаясь теперь к синтезу фильтров, это обсуждение должно сначала прояснить соответствующие теоретические инструменты. Фильтры — это линейные устройства, которые позволяют использовать теории линейных сетей. Спецификации фильтров почти всегда задаются в виде характеристик частотной области, что приводит к использованию преобразования Лапласа. В этой главе предполагается, что читатель хотя бы немного знаком с концепцией преобразования, поскольку обсуждение касается комплексной плоскости, комплексной переменной s, откликов в частотной области, полюсов и нулей. Дается достаточно информации, чтобы читатель мог освежить свои знания.

Достижения в области фотогальваники: Часть 2

Карстен Боте, Дэвид Хинкен, полупроводники и полуметаллы, 2013 г.

7.1.3 Моделирование с использованием SPICE

Мы готовим моделирование электрической сети, как уже использовалось в разделе 5.3, для дальнейшего анализа, верна ли модель независимого диода, используемая в подходе LIA. Мы сосредоточимся на монокристаллическом солнечном элементе, который страдает от высокого локального последовательного сопротивления из-за сломанного пальца. Для моделирования мы обрезаем палец на определенном расстоянии от шины. Изменяя это расстояние, солнечный элемент глобально и локально страдает от различных значений последовательного сопротивления. Таблица 5.2 суммирует все параметры, введенные в моделирование.

Моделирование проводится для различных приложенных напряжений и интенсивностей освещения, чтобы получить свет-IV и Jsc– Характеристики Voc. В точке максимальной мощности мы извлекаем изображение последовательного сопротивления (Rs-SPICE), как если бы оно было извлечено из изображения люминесценции с использованием подхода Trupke et al. (2007) . Другие локальные и глобальные параметры, необходимые для подхода LIA, определяются, как описано в предыдущем разделе.

На рис. 5.28 показаны результаты этого моделирования. По оси x отложена эффективность преобразования энергии, полученная непосредственно из кривой SPICE light-IV, а по оси y отложено значение, полученное методом LIA с использованием образ Rs-SPICE. Отклонения менее 1,5%отн указывают на то, что оба метода хорошо согласуются для анализируемого диапазона последовательных сопротивлений.

Рисунок 5.28. Моделирование, выполненное с помощью SPICE, для демонстрации подхода LIA. По оси x показана эффективность, полученная непосредственно из кривой SPICE-IV, а по оси y — эффективность, рассчитанная с помощью метода LIA с использованием изображение Rs-SPICE.

На рис. 5.29 для самого высокого значения глобального последовательного сопротивления (Rser,FF = 2,3 Ом·см 2 ) показаны световые кривые IV а на вставке сдвинутая кривая блеска-IV в логарифмическом масштабе. Можно видеть, что подход LIA с использованием изображения Rs-SPICE хорошо согласуется с кривой IV, полученной непосредственно с помощью SPICE. Обратите внимание, что глобальная модель с одним или двумя диодами не может воспроизвести свойства рекомбинации и, таким образом, приведет к неправильным выводам.

< бр />

Рисунок 5.29. Кривые блеска-IV элемента симметрии, полученные непосредственно из SPICE и из подхода LIA с использованием изображения Rs-SPICE. На вставке показаны данные вокруг точки максимальной мощности в логарифмическом масштабе.

Вычислительное материаловедение

6 электрических и реакционных сетей

Качественно аналогия между традиционной теорией электрических сетей и описанной выше реакционной сетью вполне очевидна. Чтобы сделать эту аналогию количественной, мы вводим несколько дополнительных понятий:

Каждая элементарная реакция Sj(j= 1, 2,…,p< /em>) в сети визуализируется как одиночный резистор с его характеристическим сопротивлением Rj(j= 1, 2,…, p) в зависимости от местных условий реакции и состава реакционной смеси, включая промежуточные продукты. Следуя Шайнеру [ 16 ], сопротивление для каждой из элементарных стадий реакции определяется в соответствии с предполагаемым линейным определяющим уравнением по аналогии с законом Ома

Можно заметить, что сопротивление обязательно является положительной величиной. В равновесии имеем rj 0 = j= j где rj 0 — обменный курс j- й шаг и, следовательно, его сопротивление вблизи равновесия просто равно обратной величине обменного курса

(24) R j 0 = lim rj → 0 A j → 0 R j = lim r ¯ j → r ¯ j → rj 0 d ln r → jr ← jd ( r → j − r ← ) = lim r → j → r → j → rj 0 dr → jr → j − dr ← jr ← jdr → j − dr ← j = 1 rj 0

Эта электрическая аналогия уместна, поскольку каждая элементарная реакция в механизме представляет разную степень сопротивления протеканию реакции. На самом деле часто предполагается, что все сопротивление связано с одним этапом, который называется этапом, определяющим скорость.

Чистые скорости элементарных реакций (rj= j - j) визуализируются как токи (I) в цепи, а сходства (A j) эквивалентны напряжениям (В); в этом случае уравнение (23) можно рассматривать как аналог закона Ома. Однако, поскольку реальная связь между скоростью и сродством нелинейна (уравнение 8), сопротивление реакции не является константой, в отличие от закона Ома, а зависит от условий реакции.

В узлах в условиях QSS алгебраическая сумма скоростей (токов) элементарных реакций равна нулю; это эквивалентно закону тока Кирхгофа (KCL) для электрических цепей.

Алгебраическая сумма сродств вдоль каждого ER равна нулю; это эквивалентно закону напряжения Кирхгофа (KVL) для электрических цепей.

Электроэнергия (P= VI) считается аналогом произведения сродства реакции на ее скорость, т. е. скорость диссипации. В произвольной реакционной сети сумма мощностей, рассеиваемых во всех реакциях или ветвях, равна мощности, выделяемой общей реакцией, т. е.

который всегда больше или равен нулю [ 15 ]. Это аналогично теореме Теллегена об электрических цепях.

Из вышеприведенных определений следует, что аналогия между электрической и реакционной сетями довольно исчерпывающая, главное отличие состоит в том, что сопротивление не является постоянной величиной.

Анализ цепей: основа теории графов

Кришнайян Туласираман, М.Н.С. Свами в Справочнике по электротехнике, 2005 г.

2.3.1 Преобразования циклов и разрезов

Пусть T будет связующим деревом электрической сети. Пусть I c и Vt — векторы-столбцы хордовых токов и токов ветвей относительно T.

Циклическое преобразование:

Преобразование вырезки:

Если в преобразовании набора разрезов Qf заменить матрицей инцидентности A, мы получим преобразование узла, приведенное ниже:

где элементы вектора Vn можно интерпретировать как напряжения узлов относительно эталонного узла r. (Примечание: матрица A не содержит строки, соответствующей узлу r).

Вышеуказанные преобразования широко использовались при разработке различных методов сетевого анализа. Два из этих методов описаны в следующем разделе.

28-й Европейский симпозиум по автоматизированному проектированию технологических процессов

Дина Елена Холлерманн, . Андре Бардоу, компьютерная химическая инженерия, 2018 г.

2.2 Точный подход к (n − 1)-надежному проекту

Идея (n – 1)-надежного подхода заимствована из планирования электрических сетей, где любой компонент из n компонентов может выйти из строя в любое время, но только 1 одновременно (Wiest et al., 2018). Чтобы получить надежную конструкцию, основанную на этой идее, нам нужны дополнительные энергетические балансы, чтобы учесть потенциальный отказ каждого компонента реализованной системы и, как следствие, отсутствие питания. Таким образом, каждый потенциально неисправный компонент k′ ∈ K приводит к новому набору энергетических балансов:

Здесь мы вводим новые рабочие переменные V . ˜ kt k ′, которые определяют адаптированный вывод компонента k во временном шаге t, если компонент k′ выходит из строя. Новые рабочие переменные определяются таким образом, чтобы потребности могли быть точно покрыты оставшимися компонентами K\k′>. Количество дополнительных ограничений пропорционально произведению количества временных шагов и потенциально установленных компонентов, что может привести к увеличению времени вычислений. В результате (n − 1)-надежный подход может оказаться непригодным для крупномасштабных задач проектирования. Таким образом, в качестве альтернативы мы предлагаем быстрый в вычислительном отношении, но неточный подход к надежности.

Параллельные вычисления

Д. Эль Баз, . Дж. К. Миеллоу, Достижения в области параллельных вычислений, 1998 г.

1 ВВЕДЕНИЕ

Мы рассматриваем строго выпуклую задачу сетевого потока. Эта проблема возникает во многих областях: электрические сети, газо- или водораспределение, финансовые модели, коммуникационные и транспортные сети. Нелинейные задачи сетевого потока требуют интенсивных вычислений. Мы сосредоточимся на двойственной задаче, которая не имеет ограничений, дифференцируема и хорошо подходит для решения с помощью параллельных итерационных методов. В [1] и [3] было показано, что структура двойственной задачи позволяет успешно применять алгоритмы асинхронной релаксации и градиента, при которых итерации выполняются параллельно без какого-либо порядка и синхронизации.

Второй раздел посвящен задаче о выпуклом сетевом потоке. Асинхронные итерации с гибкой связью представлены в третьем разделе. Реализации представлены в четвертом разделе. Экспериментальные результаты приведены и проанализированы в пятом разделе.

Оценка электрических гармоник в энергосистемах с использованием алгоритма bat

16.5 Выводы

Для эффективного проектирования активных фильтров, используемых для устранения негативного воздействия гармоник в электрических сетях и энергосистемах, необходимо обеспечить максимально точную оценку электрических гармоник. В этой главе представлен подход, основанный на БА, для оценки электрических гармоник. Анализ производительности оценки был проведен для двух различных задач гармонического тестирования, предложенных в литературе. Кроме того, анализы для двух различных уровней шума, 10 дБ и 20 дБ, были пересмотрены. Результаты сравнивались с результатами известных алгоритмов, таких как алгоритм GA, PSO и BFO. Подводя итог, с учетом всех анализов и результатов можно сделать вывод, что подход к оценке гармоник, основанный на БА, показывает очень хорошие результаты. Кроме того, проверяется устойчивость предложенного подхода к шуму. В будущих исследованиях планируется объединить BA с алгоритмами LS и RLS, чтобы предложить гибридные подходы BA-LS и BA-RLS и, в частности, повысить эффективность прогнозирования фазы.

КМОП-фотоника для высокопроизводительных межсоединений

Джейсон Оркатт, . Владимир Стоянович, Оптоволоконные телекоммуникации (шестое издание), 2013 г.

12.3.1 Архитектура модуля памяти

Мало внимания было уделено тому, как сеть фотонного доступа взаимодействует с электрической сетью на кристалле на стороне ЦП. В первую очередь это соответствует прямой замене электрической сети «точка-точка» вне микросхемы, которую она заменяет. Дополнительные возможности фотонной сети включают внутрикристальную маршрутизацию с низким энергопотреблением и независимую маршрутизацию по длинам волн. Как уже говорилось в случае с памятью, маршрутизация между микросхемами может обеспечить экономию энергии за счет устранения «скачков» при приеме и повторной передаче. Подходящей архитектурной реализацией может быть фотонное сетевое распределение точек доступа к памяти по всему кристаллу, чтобы они находились рядом с различными ядрами. В этом случае бремя доступа к удаленным контроллерам памяти от ядер, находящихся не в локальной области, полностью переносится на электрическую сеть на кристалле. В этом случае предполагается только, что 20 % общей мощности на кристалле, предусмотренной для сети на кристалле (NoC), будет достаточно для обеспечения надлежащей связи, не создавая узких мест для общей производительности системы.

Теория цепей

III Циклы и системы уравнений с разрезами

Как мы заметили ранее, задача сетевого анализа заключается в определении напряжений и токов, связанных с элементами электрической сети.Эти напряжения и токи могут быть определены из уравнений Кирхгофа и соотношений напряжение-ток элемента (короче говоря, υ - i), заданных законом Ома. Однако эти уравнения включают большое количество переменных. Как видно из преобразования петли и сечения, не все эти переменные независимы. Кроме того, вместо уравнений KCL мы можем использовать преобразование петли, которое включает в качестве переменных только хордовые токи. Точно так же уравнения KVL могут быть заменены преобразованием cutset, которое включает только переменные напряжения ветви. Мы можем воспользоваться преимуществами этих преобразований для создания различных систем сетевых уравнений, известных как системы циклов и наборов разрезов.

При выводе петлевой системы мы используем петлевое преобразование вместо KCL, и в этом случае петлевые переменные (хордовые токи) будут служить независимыми переменными. При выводе системы разрезов мы используем преобразование разрезов вместо KVL, а переменные разрезов (напряжения ветвей дерева) в этом случае будут служить независимыми переменными. Рассмотрим подключенную электрическую сеть N. Будем считать, что N состоит только из сопротивлений (R), емкостей (C), индуктивностей (L) ( совместно именуемые RCL), включая взаимные индуктивности и независимые источники напряжения и тока. Мы также предполагаем, что все начальные токи индуктивности и начальные напряжения конденсаторов были заменены соответствующими источниками. Кроме того, переменные напряжения и тока являются преобразованиями Лапласа комплексной частотной переменной s. В N не может быть цепи, состоящей только из независимых источников напряжения, ибо, если бы такая цепь источников присутствовала, то по КВЛ была бы линейная зависимость между соответствующими напряжениями, нарушающая независимость источники напряжения. По той же причине в N не может быть разрезов, состоящих только из независимых источников тока. Таким образом, в N существует остовное дерево, содержащее все источники напряжения, но не источники тока. Такое дерево является отправной точкой для разработки систем уравнений контура и разреза.

Пусть T будет связующим деревом данной сети, таким что T содержит все источники напряжения, но не содержит источников тока. Разделим напряжение элемента Ve и вектор тока элемента Ie< /em> следующим образом:

где индексы 1, 2 и 3 относятся к векторам, соответствующим источникам тока, элементам RCL и источникам напряжения соответственно. Пусть Bf — основная матрица схемы для N, а Qf основная матрица разрезов N относительно T. Тогда уравнения КВЛ и ККЛ можно записать следующим образом:

KVL : B f V e = [ UB 12 B 13 0 B 22 B 23 ] [ V 1 V 2 V 3 ] = 0 KCL : Q f I e = [ Q 11 Q 12 0 Q 21 Q 22 U ] [ я 1 я 2 я 3 ] = 0

Справочник по программированию с ограничениями

Сводка издателя

В этой главе обсуждается использование программирования в ограничениях (CP) для сетевых приложений. Обсуждаются сетевые проблемы, возникающие в различных доменах. В главе основное внимание уделяется трем областям: (1) электрические сети, (2) водные (нефтяные) сети и (3) сети передачи данных. Приложения для сетей передачи данных охватывают широкий спектр задач, от проектирования до анализа рисков и оперативного контроля. Классическое программирование с ограничениями в конечной области в настоящее время кажется довольно ограниченным для этих задач; это явно та область, где гибридные системы достигают гораздо лучших результатов. В нем обсуждаются два основных фактора: во-первых, важная роль оптимизации затрат, а во-вторых, большой масштаб проблем вместе с тонкой детализацией решений. В главе также рассматриваются глобальные ограничения для задач на основе графов, которые очень полезны для быстрой разработки приложений в других областях. В нем делается вывод о наличии ряда предложений по новым глобальным ограничениям, которые могут помочь решить некоторые из этих проблем более декларативным способом.

Сеть Powerline — это один из нескольких способов подключения компьютеров в вашем доме. Он использует электрическую проводку в вашем доме для создания сети.

Как и HomePNA, сеть с использованием линий электропередач основана на концепции "никаких новых проводов". Удобство в этом случае еще более очевидно, ведь если не в каждой комнате есть телефонная розетка, то у вас всегда будет электрическая розетка рядом с компьютером. В сети Powerline вы подключаете свои компьютеры друг к другу через одну и ту же розетку.

Поскольку для этого не требуется новая проводка, а сеть не увеличивает расходы на электроэнергию, подключение к сети через линии электропередач является самым дешевым способом подключения компьютеров в разных комнатах.

В этой статье мы поговорим о сетях Powerline и технологиях, используемых для их реализации. Мы также обсудим преимущества и недостатки использования сети Powerline.

Плюсы и минусы сети Powerline

Существуют две конкурирующие технологии линий электропередач. Оригинальная технология называется Passport, разработанная компанией Intelogis. Альянс HomePlug выбрал новую технологию под названием PowerPacket, разработанную Intellon, в качестве стандарта для сетей электропередач.

Вот преимущества сети Powerline:

  • Это недорого. (Этот автор купил полный комплект Intelogis PassPort для подключения двух компьютеров за 50 долларов.)
  • Используется существующая электропроводка.
  • В каждой комнате типичного дома есть несколько электрических розеток.
  • Его легко установить.
  • Принтер или любое другое устройство, которое не требует прямого подключения к компьютеру, не обязательно должно находиться физически рядом с каким-либо компьютером в сети.
  • Для этого не требуется, чтобы в компьютер была установлена ​​карта (хотя есть компании, работающие над системами на базе PCI).

Новая технология PowerPacket также предоставляет ряд других преимуществ. Он быстрый, со скоростью 14 мегабит в секунду (Мбит/с). Эта скорость позволяет новым приложениям, таким как потоковое аудио и видео, быть доступными по всему дому.

Существуют некоторые недостатки подключения по линиям электропередач при использовании старой технологии Intelogis:

  • Соединение довольно медленное – от 50 кбит/с до 350 кбит/с.
  • На производительность может повлиять энергопотребление дома.
  • Это может ограничить возможности вашего принтера.
  • Он работает только с компьютерами под управлением Windows.
  • Для доступа к электрической розетке используются большие настенные устройства.
  • Он может использовать только стандартные линии 110 В.
  • Для обеспечения безопасности сети требуется, чтобы все данные были зашифрованы.
  • Старая проводка может повлиять на производительность.

По словам Intellon, технология PowerPacket устраняет многие из этих проблем, ссылаясь на следующие преимущества:

  • Он очень быстрый, скорость составляет 14 Мбит/с.
  • Он «предотвращает» сбои в линии электропередач, поддерживая сетевые соединения и скорость.
  • Это не ограничивает возможности вашего принтера.
  • Он может быть совместим с другими операционными системами (в зависимости от наличия драйвера).
  • В устройство могут быть встроены необходимые схемы, поэтому для доступа к розетке требуется только стандартный шнур питания.
  • Работает независимо от сетевого напряжения и частоты тока.
  • Включает шифрование.
  • В ходе испытаний не было обнаружено ухудшения сигнала из-за старой проводки.

Теперь давайте выясним, как работает каждая из этих технологий.

Особая благодарность компании Intellon за помощь в подготовке этой статьи.

Эта карта подключается к разъему PCI на компьютере и к сетевой розетке для создания сети электропитания.

Intellon и Intelogis используют разные методы для создания сетей электропередач.

Интеллон

Технология PowerPacket компании Intellon, которая служит основой для стандарта HomePlug Powerline Alliance, использует усовершенствованную форму мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) с прямой коррекцией ошибок, аналогичную технологии, используемой в модемах DSL. OFDM — это вариант мультиплексирования с частотным разделением каналов (FDM), используемого в сетях телефонных линий. FDM помещает компьютерные данные на отдельные частоты от голосовых сигналов, передаваемых по телефонной линии, разделяя дополнительное пространство сигнала на типичной телефонной линии на отдельные каналы данных, разделяя его на одинаковые участки полосы пропускания.

В случае OFDM доступный диапазон частот электрической подсистемы (от 4,3 МГц до 20,9 МГц) разделен на 84 отдельные несущие. OFDM отправляет пакеты данных одновременно на нескольких несущих частотах, что позволяет повысить скорость и надежность. Если шум или всплеск энергопотребления нарушит одну из частот, микросхема PowerPacket обнаружит это и переключит эти данные на другую несущую. Этот адаптивный к скорости дизайн позволяет PowerPacket поддерживать соединение класса Ethernet по всей сети Powerline без потери каких-либо данных.

Технология PowerPacket последнего поколения рассчитана на скорость 14 Мбит/с, что выше, чем у существующих телефонных линий и беспроводных решений. Однако по мере того, как широкополосный доступ и интернет-контент, такой как потоковое аудио и видео, а также передача голоса по IP, становятся все более распространенными, требования к скорости будут продолжать расти. Таким образом, подход Intellon OFDM к сетям электропередач отличается высокой масштабируемостью, что в конечном итоге позволяет технологии превысить 100 Мбит/с.

Интелогис

Старая технология Powerline, используемая Intelogis, основана на частотной манипуляции (FSK) для передачи данных туда и обратно по электрическим проводам в вашем доме. FSK использует две частоты, одну для единиц и другую для нулей, для передачи цифровой информации между компьютерами в сети. (См. Как работают биты и байты, чтобы узнать больше о цифровых данных.) Используемые частоты находятся в узкой полосе чуть выше уровня, на котором возникает большая часть линейного шума. Хотя этот метод работает, он несколько хрупкий. Все, что влияет на любую частоту, может нарушить поток данных, в результате чего передающему компьютеру придется повторно отправлять данные. Это может повлиять на производительность сети. Например, этот автор заметил, что когда он потреблял больше электроэнергии в доме, например, запускал стиральную машину и сушилку, скорость сети снижалась. Компания Intelogis включает в свой сетевой комплект разветвители питания с стабилизацией линии и рекомендует вставлять их между стенной розеткой и компьютерным оборудованием, чтобы снизить уровень помех от электрических линий.

Поскольку современные линии электропередач рассчитаны на работу с электрическими системами с напряжением 110 В, эта технология не очень полезна для стран за пределами Северной Америки, где используются другие стандарты.

Стоимость и установка

Чтобы установить сеть электропитания Intelogis PassPort, подключите подобное настенное устройство к розетке.

Intelogis предлагает комплект для подключения двух компьютеров и одного принтера за 59 долларов США. Дополнительные адаптеры стоят около 40 долларов. Существуют специальные версии для компьютеров или принтеров, поэтому убедитесь, что вы выбрали правильную версию. Поскольку сеть не влияет на использование или потребление энергии, дополнительные ежемесячные расходы не потребуются.

Ожидается, что стоимость технологии PowerPacket будет сопоставима со стоимостью решений HomePNA и значительно ниже стоимости беспроводных решений стандарта 802.11.

Физическое соединение между каждым компьютером и сетью электропитания Intelogis использует параллельный порт компьютера. Настенное устройство подключено непосредственно к электрической розетке (оно не будет работать должным образом, если оно подключено к сетевому фильтру).

Параллельный кабель подключен к настенному устройству и параллельному порту компьютера. Сеть линии электропередач должна быть последним элементом, подключенным к параллельному порту. По этой причине, если к параллельному порту подключено что-то еще, например, сканер или Zip-накопитель, оно должно иметь сквозное соединение для параллельного порта. Если на вашем компьютере нет второго параллельного порта, ваш принтер должен быть подключен к сети через собственное настенное устройство. Следует иметь в виду, что современные сети электропередач не поддерживают двунаправленную печать. «Двунаправленный» означает, что данные отправляются в обоих направлениях, что позволяет вашему принтеру отправлять информацию обратно на ваш компьютер, например, сколько чернил осталось и есть ли замятие бумаги. Это не помешает вашему принтеру работать, но стоит отметить, что вы потеряете возможность использования таких функций.

Первоначальные устройства PowerPacket подключаются через кабель USB или Ethernet от компьютера к небольшому настенному адаптеру. Последующие устройства будут иметь встроенную схему, то есть единственным необходимым соединением будет шнур питания.

После физического подключения установка программного обеспечения не составит труда. Программное обеспечение автоматически обнаруживает все узлы (компьютеры и принтеры) в сети. Независимо от того, подключаетесь ли вы к Интернету через кабельный модем, DSL или обычный модем, прилагаемое программное обеспечение прокси-сервера позволяет вам совместно использовать Интернет с другими компьютерами. Вы можете легко добавить компьютеры, просто подключив новый адаптер и установив программное обеспечение. Дополнительные принтеры можно добавить с помощью подключаемого адаптера принтера. Общий доступ к файлам и принтерам осуществляется через Windows.

Существует два распространенных типа домашних сетей: одноранговые и клиент-серверные. Сети клиент/сервер имеют централизованную административную систему, которая предоставляет информацию всем остальным устройствам. Одноранговая связь означает, что каждое устройство может взаимодействовать напрямую друг с другом в сети без предварительной консультации с центральной системой. Технология Intelogis Passport использует сеть клиент/сервер. Первый компьютер, на который вы устанавливаете программное обеспечение, становится сервером приложений. По сути, это директор сети, контролирующий поток данных и сообщающий каждому устройству в сети, где найти другие устройства. Технология Intellon PowerPacket использует одноранговую сеть.

Технология PowerPacket от Intellon совместима с беспроводными решениями и решениями HomePNA, что делает линию электропередач идеальным вариантом для использования в качестве магистрали для домашней сети с несколькими технологиями. В этом случае потребителям не придется отказываться от существующих сетевых решений в пользу нового стандарта.

Единственной общей чертой всех сетевых вариантов является потребность в энергии. Хотя беспроводное решение может действительно избегать проводов, его точка доступа все равно будет подключена в какой-то момент. Этот кабель питания, например, может связать беспроводную сеть с общей домашней сетью электропередач.

Есть две другие сетевые технологии, которые следует обсудить: телефонная линия и беспроводная сеть. Нажмите на название ниже, чтобы перейти к одной из этих статей для получения дополнительной информации.

Для получения дополнительной информации о сетях Powerline перейдите по ссылкам на следующей странице.

Внутри блока питания компьютера - Компоненты, напряжения и цветовая маркировка проводов

Вы когда-нибудь задумывались, что происходит внутри вашего компьютера? Компьютеры не могут работать без источника энергии. Для их питания требуется соответствующий блок питания. Начиная с первых компьютеров, источники питания использовались для питания каждого электронного устройства или схемы внутри компьютера. Но как работают эти электрические генераторы и обеспечивают электричеством компьютеры? Внутри нет никакой магии. Блок питания просто получает напряжение переменного тока (переменного тока) от источника электроэнергии и преобразует его в напряжение постоянного тока (постоянного тока).

Блок питания компьютера состоит из нескольких внутренних компонентов. Есть катушки, конденсаторы, электронная плата для регулирования тока и, конечно же, вентилятор для охлаждения всего блока внутри блока питания. Вентиляторы являются основной причиной выхода из строя блоков питания. Это правда — вентилятор за 5 долларов может обойтись вам в десять-двадцать раз дороже, если он выйдет из строя.

Помимо этих компонентов, к печатной плате необходимо подключить несколько кабелей с определенным количеством наборов проводов различимых цветов. Эти наборы проводов используются для передачи различных напряжений на основную плату и другие подключенные к ней устройства. Блок питания компьютера потребляет 110 В от настенной розетки в форме переменного напряжения и преобразует его в гораздо меньшие напряжения в форме постоянного тока.

Современные источники питания оснащены несколькими схемами безопасности, непрерывно контролирующими протекающий ток. Если обнаруживается какое-либо экстремальное состояние, превышающее его выходную мощность, блок питания просто отключается и предотвращает любой возможный дальнейший вред себе или материнской плате.

Напряжение питания компьютера

В компьютере для работы требуется в основном три типа постоянного напряжения. 12 вольт необходимо для питания самой материнской платы, а также любых графических карт нового поколения, 5 вольт требуется для корпуса и вентилятора ЦП или USB-портов, а 3,3 вольта используется для самого ЦП. 12 Вольт также применимы для определенных «умных» вентиляторов корпуса. Таким образом, в более широком смысле компьютерный блок питания может преобразовывать электрический ток 110 В (или 220 В по европейской схеме) в +12 В, -12 В, +5 В, -5 В и +3,3 В.

Электронная плата в блоке питания отвечает за передачу преобразованного электричества через специальные наборы кабелей для питания устройств внутри компьютера. С помощью упомянутых выше компонентов переменное напряжение преобразуется в чистый постоянный ток. Почти половина работы, выполняемой блоком питания, выполняется внутренними конденсаторами. Они помогают регулировать плавные и чистые токи в драгоценных цепях вашего компьютера.

Но будьте осторожны. Даже если ваш компьютер отключен от сети, есть вероятность, что электричество будет храниться внутри вашего блока питания даже через несколько дней после того, как вы отключили его от сети. Для этого используются конденсаторы. Они накапливают энергию, которая используется для непрерывного рабочего процесса.

Мощность и выходное напряжение

Что делает компьютерный блок питания уникальным и способным снабжать компьютер достаточным количеством энергии, так это просто его способность производить мощность, измеряемую в ваттах, почти в каждой единице. Да, каждый блок питания имеет приличную мощность с точки зрения максимальной мощности, которую они могут производить в течение определенного периода времени, и эта конкретная мощность также часто приводит к путанице.

Давайте внесем ясность. Поскольку мощность означает напряжение, умноженное на силу тока из Электричества 101, компьютерные блоки питания можно интерпретировать как источник питания в той мере, в какой они ограничены их способностью производить максимальную мощность в ваттах за рабочий цикл. Эта способность регулярно недооценивается потребителями. (Производители несут ответственность за эту путаницу.) Потому что реальная мощность может быть рассчитана путем сложения всех выходных напряжений каждого набора проводов, умноженных на максимальный ток, который они могут производить. Эта удельная мощность отражает реальную выходную мощность источника питания, но производители предпочитают использовать широкий формат нумерации, что может привести к ложной интерпретации реальной выходной мощности.

Цветовые коды блоков питания Power

Внутри блоков питания вы видите набор цветных кабелей, выходящих с разными разъемами или разъемами и разным количеством проводов. Цветовые коды кабелей питания следующие:

  1. Черные провода: используются для заземления тока. Любой другой цвет должен быть соединен с черным проводом.
  2. Желтые провода: этот цвет обозначает напряжение +12 В.
  3. Красные провода: этот цвет обозначает +5 В.
  4. Синие провода: -12 В
  5. Белый: провода -5 В.
  6. Оранжевые провода: 3,3 В
  7. Зеленые провода: контрольный провод для проверки напряжения постоянного тока.
  8. Фиолетовые провода: +5 В в режиме ожидания.

Интерпретация типичной вилки силового кабеля

Давайте рассмотрим кабель питания жесткого диска, независимо от того, IDE это или SATA. К разъему на конце подключено четыре кабеля, начиная с желтого, затем два черных провода подряд и красный на другом конце. Жесткий диск использует одновременно и 12 В, и 5 В. 12В питает движущиеся механические части, а 5В питает электронные схемы. Вот почему все эти комплекты кабелей оснащены кабелями на 12 В и 5 В одновременно. Даже электрические разъемы на материнской плате для вентиляторов процессора или корпуса имеют четыре ножки, благодаря чему материнская плата готова к подключению вентиляторов на 12 В или 5 В.

Помимо черного, желтого и красного, другие цветные провода можно увидеть только в основном разъеме, который напрямую идет к разъему питания материнской платы. Эти фиолетовые, белые или оранжевые кабели не используются потребителями для подключения периферийных устройств.

Как проверить напряжение питания?

Хорошо, пока мы все знакомы с цветными проводами и их возможностями. Но могут ли потребители измерить эти подачи напряжения, чтобы убедиться, что они обеспечивают достаточное напряжение? Самый простой ответ на этот вопрос - конечно же мультиметр (вольтметр). Включите мультиметр, переключите его на диапазон напряжения постоянного тока, желательно с ограничением менее 20 Вольт, подключите кабели мультиметра к соответствующим разъемам (опять же, черный всегда используется для заземления) и просто прикоснитесь к любым разъемам. кабельные иглы мультиметра. Перед измерением необходимо ознакомиться с руководством по эксплуатации мультиметра и, конечно же, включить компьютер.

Любая возможная неправильная конфигурация может привести к нежелательным результатам. Вы должны быть очень осторожны, проводя такой эксперимент. Самый простой способ сделать измерение - проверить большие вилки вашего блока питания. Поскольку они имеют большие отверстия для подключения стрелок мультиметра, вы можете подключить черный кабель к черному, а другой кабель к желтому или красному кабелю. Никогда не подключайте собственные кабели мультиметра к красному и желтому кабелям одновременно. Такое использование вызывает короткое замыкание и может повредить материнскую плату. Пожалуйста, ОБРАЩАЙТЕСЬ к нашему предупреждению в конце этой страницы!

Объяснение схемы питания блока питания

Источники питания могут обеспечивать различные уровни напряжения, но все они в определенной степени ограничены с точки зрения мощности. Например, через 12-вольтовый канал источник питания может выдавать только 30 ампер (30 А) тока. Таким образом, если существует такой сценарий, источник питания может генерировать максимум 240 Вт через кабели 12 Вольт. Это правило применимо как к 5-вольтовым, так и к 3,3-вольтовым каналам. Таким образом, вместе с суммированием всей максимальной токовой емкости, умноженной на определенные напряжения, вы можете получить окончательное значение максимальной мощности источника питания. Но некоторые блоки питания ограничивают свою выходную мощность 5 В и 3,3 В, как вы можете ясно видеть на фотографии. На фотографии слева показана типичная выходная мощность блока питания.

Зачем нам нужно проверять напряжение питания?

На самом деле проверить напряжение питания совсем несложно. А может и не надо этого делать. Но заинтересованные пользователи могут попробовать, чтобы проверить, правильно ли работает их блок питания. Например, в нашем простом тесте мы обнаружили небольшое изменение по сравнению с 5 В. Кроме того, поскольку рассматриваются токи низкого напряжения, использование слишком большого количества длинных кабелей также может повлиять на подачу напряжения. Это часто бывает, когда вы используете USB-кабель длиной 6 футов (2 метра) для флешки. Из-за потери напряжения на длинном кабеле ваш стильный накопитель или внешнее запоминающее устройство, питающееся от USB-порта, может работать неправильно.

Есть ли у ноутбуков блок питания?

Каждому электронному устройству для работы нужен источник энергии. Работа от батареи не означает, что у ноутбука нет блока питания, как у настольных компьютеров. Дуэт кабеля и адаптера, используемый для зарядки аккумулятора ноутбука, на самом деле является источником питания для вашего портативного компьютера. Адаптер действует как источник питания и преобразует переменное напряжение в постоянное и питает либо батарею, либо подает постоянное напряжение и ток на плату управления питанием вашего ноутбука. Адаптеры для ноутбуков не имеют вентилятора и могут вызвать некоторые проблемы, если внутри будет выделяться слишком много тепла. Вот почему в новостях мы видели, как в прошлом миллионы адаптеров для ноутбуков были отозваны для бесплатного обмена на совершенно новые, что привело к убыткам в миллионы долларов для крупных производителей ноутбуков.

Отказ от ответственности в отношении проверки напряжения источника питания

Чтобы проверить или измерить напряжение источника питания, вы должны прочитать руководство вашего мультиметра и получить инструкции по эксплуатации. Несмотря на то, что вы опытный пользователь, при попытке проверить напряжение источника питания могли произойти какие-то короткие замыкания. Запрещается каким-либо образом изменять напряжение источника питания.Для таких элементов, как ваш процессор, память или графические карты, могут потребоваться изменения напряжения, но эти изменения не имеют ничего общего с вашим источником питания. BIOS вашей материнской платы берет на себя управление этими вариантами.

Этот контент был заархивирован и больше не поддерживается Университетом Индианы. Информация здесь может быть неточной, а ссылки могут быть недоступны или ненадежны.

Персональные компьютеры, как и большинство электронных устройств на транзисторах, работают от постоянного тока. Блок питания вашего компьютера преобразует переменный ток (AC) из американской настенной розетки в постоянный, необходимый для внутреннего питания компьютера, и регулирует напряжение. Внутри персональные компьютеры используют +/- 12, 5, 3,3 или 2,8 вольта постоянного тока. Хотя это относительно низкий уровень энергопотребления, внутренние компоненты персонального компьютера очень чувствительны к электрическим колебаниям.

Внутреннее недостаточное питание возникает, когда ваш источник питания не может должным образом обеспечить электричеством внутренние компоненты, обычно из-за того, что слишком много компонентов нуждаются в питании. Недостаточное питание может возникать в системах с модернизированными графическими картами, несколькими жесткими дисками, несколькими дисководами для гибких дисков и мониторами с корпусным питанием. Хотя вы можете пострадать от потери данных из-за недостаточного питания, это не всегда приводит к серьезным сбоям в работе системы. Интересно, что недостаточное питание может никогда не проявляться как проблема, связанная с электричеством (например, при перезагрузке). Скорее, недостаточное питание обычно вызывает временные сбои устройства, что может привести к отключению модема, неправильной записи данных на жесткий диск и т. д. При добавлении новых компонентов следует проконсультироваться с компьютерным специалистом относительно мощности вашей системы. Большинству систем, продаваемых сегодня, требуются блоки питания мощностью не менее 300 Вт, а при наличии дополнительных устройств могут потребоваться блоки питания мощностью 500 Вт и более. Добавление к вашему компьютеру дополнительных устройств, таких как DVD-рекордер или более мощный графический адаптер, может превысить способность блока питания обеспечивать чистое питание без пониженного напряжения. Пользователи, модифицирующие или создающие системы, должны быть обеспокоены недостаточным питанием; существуют модули регулятора напряжения и другие устройства, обеспечивающие надлежащее управление питанием.

Примечание. В настенной розетке используется напряжение 120 В переменного тока, и при неправильном обращении она представляет большую опасность. Только обученный обслуживающий персонал должен когда-либо проверять домашнюю проводку или напряжение.

Что такое напряжение?

Напряжение — это давление источника питания электрической цепи, которое проталкивает заряженные электроны (ток) через проводящую петлю, позволяя им выполнять работу, например, освещать свет.

Короче говоря, напряжение = давлению и измеряется в вольтах (В). Этот термин назван в честь итальянского физика Алессандро Вольта (1745–1827), изобретателя гальванической батареи — предшественника современной бытовой батареи.

В первые дни существования электричества напряжение было известно как электродвижущая сила (ЭДС). Вот почему в таких уравнениях, как закон Ома, напряжение представлено символом E.

Пример напряжения в простой цепи постоянного тока:

  1. В этой цепи постоянного тока переключатель замкнут (включен).
  2. Напряжение в источнике питания — «разность потенциалов» между двумя полюсами батареи — активируется, создавая давление, которое заставляет электроны течь в виде тока от отрицательной клеммы батареи.
  3. Ток достигает источника света, заставляя его светиться.
  4. Ток возвращается к источнику питания.

Напряжение – это напряжение переменного тока (ac) или напряжение постоянного тока (dc). Чем они отличаются:

Напряжение переменного тока (отображается на цифровом мультиметре как ):

  • Потоки плавно изгибаются волнами, как показано ниже:
  • Изменяет направление через равные промежутки времени.
  • Обычно вырабатывается коммунальными службами с помощью генераторов, в которых механическая энергия — вращательное движение, приводимое в движение потоками воды, пара, ветра или тепла — преобразуется в электрическую энергию.
  • Более распространено, чем напряжение постоянного тока. Коммунальные предприятия подают переменный ток в дома и на предприятия, где большинство устройств используют переменный ток.
  • Первичное напряжение зависит от страны. Например, в США это 120 вольт.
  • Некоторые бытовые устройства, такие как телевизоры и компьютеры, используют питание постоянного тока. Они используют выпрямители (такие как массивный блок в шнуре ноутбука) для преобразования переменного напряжения и тока в постоянный.

Напряжение постоянного тока (отображается на цифровом мультиметре как и ):

  • Двигается по прямой и только в одном направлении.
  • Обычно производится источниками накопленной энергии, такими как батареи.
  • Источники постоянного напряжения имеют положительные и отрицательные клеммы.Клеммы устанавливают полярность в цепи, и полярность может использоваться, чтобы определить, является ли цепь постоянным или переменным.
  • Обычно используется в портативном оборудовании с батарейным питанием (автомобили, фонарики, фотоаппараты).

Что такое разность потенциалов?

Напряжение и термин "разность потенциалов" часто используются как синонимы. Разность потенциалов лучше определить как разность потенциалов между двумя точками цепи. Величина разницы (выраженная в вольтах) определяет, сколько потенциальной энергии существует для перемещения электронов из одной конкретной точки в другую. Количество определяет, какой объем потенциальной работы может быть выполнен через цепь.

Например, бытовая щелочная батарея типа АА обеспечивает напряжение 1,5 В. Типичные бытовые электрические розетки обеспечивают напряжение 120 В. Чем выше напряжение в цепи, тем выше ее способность «выталкивать» больше электронов и совершать работу.

Разность напряжений/потенциалов можно сравнить с водой, хранящейся в резервуаре. Чем больше резервуар и чем больше его высота (и, следовательно, его потенциальная скорость), тем больше способность воды оказывать воздействие, когда клапан открывается и вода (подобно электронам) может течь.

Почему полезно измерять напряжение

Технические специалисты подходят к большинству ситуаций устранения неполадок, зная, как обычно должна работать схема.

Схемы используются для подачи энергии к нагрузке — от небольшого устройства до бытовой техники и промышленного двигателя. На нагрузках часто имеется паспортная табличка, на которой указаны их стандартные эталонные электрические значения, включая напряжение и ток. Вместо паспортной таблички некоторые производители предоставляют подробную схему (техническую схему) схемы нагрузки. Руководства могут включать стандартные значения.

Эти числа сообщают техническому специалисту, какие показания следует ожидать при нормальной работе нагрузки. Показания цифрового мультиметра позволяют объективно выявить отклонения от нормы. Тем не менее, технический специалист должен использовать знания и опыт, чтобы определить факторы, вызывающие такие отклонения.

Ссылка: Принципы цифрового мультиметра, Глен А. Мазур, American Technical Publishers.

Читайте также: