Линия 5 вольт в блоке питания за что она отвечает

Обновлено: 21.11.2024

Скотт Мюллер покажет, как проверить, снять и установить блок питания. Содержит технические характеристики блока питания и советы по устранению неполадок.

Цели обучения учащихся

В этой главе вы

Узнайте о различных форм-факторах блоков питания, используемых сегодня в ПК

Изучите разъемы, используемые с блоками питания, в том числе разъем, используемый одним крупным производителем, который может повредить вашу материнскую плату, если вы не будете осторожны

Узнайте, как понять номинальные характеристики и характеристики блоков питания

Устранение проблем с питанием, которые часто упускают из виду при отслеживании надоедливых системных проблем

Узнайте, как проверить, снять и установить блок питания

Изучите системы защиты электропитания, ограничители перенапряжения и источники бесперебойного питания

Условия изучения

Следующие термины — лишь некоторые из терминов, используемых в этой главе. Следите за этими терминами, когда читаете. Определения для каждого из них можно найти в файле UPGRADE.HLP на компакт-диске или в Приложении A, «Глоссарий». Изучив эти термины до и после прочтения этой главы, вы углубите свое понимание этой главы.

Вы получите больше информации из этой главы, если потратите несколько минут на обдумывание каждого термина перед тем, как начать читать. Посмотрите, сколько вы можете определить, прежде чем читать главу. После того, как вы закончите главу, посмотрите на список терминов и проверьте, были ли вы правы.

Шаг Мощность хороший сигналШаг
Шаг DCStep
Шаг ACPIStep
Шаг отключения питания
Шаг питанияШаг
Отступить на шаг назад
Step Защита от перенапряженияStep
Форма ступениШаг
Шаг POSTШаг
Шаг UPSШаг
Шаг полной башниШаг
Ступенька Mini-towerStep

Принимая во внимание важность источника питания

Блок питания — это не только одна из самых важных частей ПК, но, к сожалению, и самая недооцененная. По словам известного юмориста, блок питания не вызывает уважения! Люди часами обсуждают скорость своего процессора, объем памяти, объем и скорость дискового хранилища, производительность видеоадаптера, размер монитора и т. д., но редко упоминают или рассматривают свой источник питания. Когда система собрана по минимально возможной цене, как вы думаете, на каком компоненте производитель сэкономит? Да, блок питания. Для большинства людей блок питания — это довольно невзрачный, невзрачный металлический ящик, который находится внутри их систем, на что они практически не обращают внимания. Те немногие, кто обращает на это хоть какое-то внимание, по-видимому, озабочены только тем, сколько ватт мощности он может выдать (даже несмотря на то, что не существует никакого практического способа проверить эти номиналы), безотносительно к тому, является ли производимая мощность чистой и стабильной, или полно ли шума, всплесков и всплесков.

Я всегда уделял большое внимание выбору блока питания для своей системы. Я считаю блок питания ядром системы и готов потратить больше, чтобы получить более качественный блок. Функция источника питания имеет решающее значение, поскольку она подает электроэнергию на все остальные компоненты системы. По моему опыту, блок питания также является одним из наиболее подверженных сбоям компонентов любой компьютерной системы, особенно из-за того, что многие сборщики систем используют самые дешевые компоненты, которые могут найти. Неисправный блок питания может не только привести к сбоям в работе других компонентов системы, но и повредить другие компоненты вашего компьютера из-за неправильного или неустойчивого напряжения. Из-за его важности для правильной и надежной работы системы вы должны понимать как функции и ограничения источника питания, так и его потенциальные проблемы и их решения.

В этой главе подробно рассматривается блок питания. Я сосредоточусь на электрических функциях источника питания, а также на механических форм-факторах и физических конструкциях, которые использовались в системах ПК как в прошлом, так и сегодня. Поскольку физическая форма (форм-фактор) блока питания связана с корпусом, часть этой информации также относится к типу вашего корпуса или корпуса.

Первой частью любого электронного проекта является блок питания. В некоторых проектах используется USB-порт вашего компьютера; другие используют дешевый настенный адаптер. Одни питаются от батареек, другие от солнечных батарей. Со всеми этими различными вариантами, как можно питать свой проект электроники? Покажем!

На самом деле это довольно просто; сначала я хочу объяснить, что делает блок питания, а затем покажу вам, как его собрать. Мы начнем с аккумулятора и доберемся до сетевого адаптера. Блок питания отвечает за обеспечение цепи всей мощностью, необходимой для нормальной работы. Он обеспечивает цепь определенным напряжением и током. Лучший способ подумать об этом — представить шланг, по которому течет вода. Давление воды на конце шланга — это напряжение, а количество воды, проходящей через шланг, — это ток. Большинству электронных устройств для работы требуется определенное напряжение и сила тока.

Для этого урока давайте сделаем это около 5 вольт и сохраним ток на потом. Для правильной работы нам нужно найти способ преобразовать напряжение нашего основного источника питания (батареи или сетевого адаптера) до 5 вольт. Здесь на помощь приходит регулятор. Регулятор — это устройство, которое преобразует нестабилизированное напряжение в стабильные 5 вольт, необходимые нам для питания нашего проекта. Его работа состоит в том, чтобы поддерживать стабильные 5 вольт независимо от того, что делает наша батарея. Единственное предостережение стандартного стабилизатора напряжения заключается в том, что основное питание должно быть немного выше, чем мы хотим достичь. Итак, если мы хотим 5 вольт, нам нужно как минимум 7 вольт, чтобы поддерживать стабильные 5 вольт, которые мы хотим. Этот блок питания не сможет преобразовать более низкие вольты в 5. Поэтому, как только наша батарея разрядится, наш проект тоже.

В этом уроке мы будем использовать LM7805 (линейный стабилизатор напряжения) в качестве источника питания.

Шаг 1. Светодиоды и конденсаторы

Что мы собираемся сделать, так это построить этот блок питания с парой простых изменений. Для этого регулятора требуется конденсатор 0,33 мкФ на входе и конденсатор 0,1 мкФ на выходе. Конденсаторы помогают фильтровать вход и выход от шума, создаваемого источником питания и/или нагрузкой (то есть вашим проектом). Мы добавим более крупные конденсаторы с обеих сторон, чтобы обеспечить чистоту и отсутствие помех в нашем блоке питания. Во-вторых, нет никакого способа узнать, работает ли наш блок питания, поэтому мы добавим небольшой светодиод в качестве индикатора питания.

Шаг 2. Пересмотр схемы

Вот наша пересмотренная схема; у нас есть 4 конденсатора вместо 2, и мы добавили красный индикатор питания с токоограничивающим резистором, который необходим для светодиода, чтобы он не сгорел. Если вам интересно, откуда взялось волшебное значение резистора 330 Ом, это простое применение уравнения V = IR. Сначала мы получаем требования к падению напряжения и току для нашего светодиода. Он имеет падение напряжения около 3 вольт и потребляет 20 мА при максимальной яркости.

Шаг 3: Резистор 330 Ом

Из приведенного выше быстрого расчета видно, что для максимальной яркости нашего красного светодиода нам нужен резистор на 100 Ом. Так как меня не особо волнует максимальная яркость, я предпочитаю диммерный светодиод и экономлю батарею; поэтому я решил вместо этого использовать резистор на 330 Ом, который по-прежнему дает мне достаточную яркость и увеличивает срок службы батареи.

Шаг 4. Что вам понадобится

Итак, теперь, когда мы это сделали, давайте приступим к строительству! Вот все части, которые мы будем использовать в этом уроке. На рисунке вы можете видеть 3-контактный стабилизатор напряжения LM7805, два черных конденсатора по 10 мкФ, два синих конденсатора по 0,1 мкФ, один светодиод (прозрачная линза с двумя ножками), один резистор 330 Ом (часть с оранжевыми кольцами) и макетная плата (белая доска с отверстиями). Наконец у нас есть 9-вольтовая батарея и разъем. Я припаял несколько разъемов к концу, чтобы их было легко вставить в макетную плату.

Если вы хотите приобрести вышеуказанные продукты для этого руководства, посетите наш веб-сайт.

Шаг 5. Макет

Начнем с макетной платы. Макетная плата — отличный маленький инструмент, который поможет вам создать прототип схемы еще до того, как вам понадобится делать печатную плату. Он имеет предварительно соединенные строки и столбцы, которые позволяют вам вставлять в них электронные компоненты для создания вашей схемы. На следующем изображении показано, какие контакты обычно соединены друг с другом (не все макетные платы одинаковы!)

Шаг 6. Продолжение макета

Внутри макетной платы находятся специально изготовленные металлические стержни и направляющие. Когда компонент размещается на макетной плате, эти стержни удерживают компонент на месте, а также позволяют электрически подключать к нему любой другой компонент, используя тот же стержень. Все еще не знаете, что с этим делать? Начнем с размещения разъема аккумулятора и регулятора на макетной плате.

Шаг 7. Подключение

Теперь пришло время добавить проводку.Мы будем использовать некоторые из наших предварительно разрезанных перемычек, чтобы начать делать схему на макетной плате. Из таблицы данных мы знаем, что крайний левый штырек регулятора — это вход, а крайний правый — выход. Середина — это 0 вольт нашей батареи (в этом уроке мы будем называть ее заземлением). Таким образом, чтобы подключить вход регулятора к аккумулятору, мы поместим провод между контактами 1 и 5 и один между контактами 2 и 6.

Шаг 8. Рельсы

Далее мы подключим рельсы к выходу регулятора. Это позволит нам позже подключить 5 вольт к любой детали, которую мы захотим.

Шаг 9. Фильтрация конденсаторов

Основные подключения завершены. Теперь добавим фильтрующие конденсаторы. Некоторые конденсаторы поляризованы, а некоторые нет. Мы используем конденсаторы 10 мкФ, поэтому нам нужно быть осторожными и размещать их в цепи в правильном направлении. Белая полоса на наших конденсаторах показывает отрицательную сторону конденсаторов и должна быть подключена к отрицательным частям цепи.

Шаг 10. Конденсаторы

На следующих двух рисунках показаны оба конденсатора, добавленные в цепь. Мне пришлось обрезать длину одного из контактов, чтобы он поместился на макетной плате. Обычно один контакт всегда длиннее другого, чтобы показать полярность. Входные конденсаторы находятся сверху, а выходные конденсаторы — снизу.

На втором рисунке снова показаны выходные конденсаторы, обратите внимание, что белая полоса подключена к линии заземления. Я использую синюю направляющую в качестве отрицательной стороны моей батареи.

Шаг 11. Конденсаторы 0,1 мкФ

Далее два конденсатора по 0,1 мкФ (маленькие синие на картинке). Они не поляризованы, поэтому мы можем разместить их так, как пожелаем.

Второе изображение для наглядности увеличено крупным планом.

Шаг 12. Завершение схемы регулятора

И вот оно. Схема регулятора почти готова. Теперь добавим индикатор питания, чтобы мы знали, когда он включен.

Шаг 13. Индикатор питания

Для источника питания нам просто нужно запитать светодиод напряжением 5 вольт, регулируемым нашей схемой. Здесь мы должны подключить контакт 21 к 5 вольтам, а контакт 22 к земле. Теперь нам просто нужно добавить светодиод и резистор для защиты светодиода. Светодиоды имеют полярность.

Светодиод имеет анод и катод. Анод подключается к плюсу, а катод к минусу. Если светодиод расположен наоборот, он не включится.

Шаг 14. Красный светодиод 5 мм

На изображении выше изображен наш стандартный красный светодиод диаметром 5 мм. На картинке видно, что одна ножка светодиода длиннее другой. Это наш анод, и он должен быть подключен к положительной стороне источника питания. Короткий штырек является катодом и должен быть подключен к отрицательной стороне.

Шаг 15. Подключенные светодиоды

Здесь мы подключили катод светодиода к отрицательному полюсу батареи. Все, что осталось, это резистор от анода до положительной шины 5 В, чтобы включить светодиод.

И все! Давайте подключим аккумулятор и посмотрим, загорится ли наш светодиод.

Шаг 16: ВА-ЛА!

И вот оно, оно работает! Я знаю, вы едва можете увидеть красный светодиод. Это из-за нашей вспышки камеры, поверьте мне, она включена и довольно яркая. Но подождите минутку, только потому, что светодиод горит, не означает, что мы получаем желаемые 5 вольт, верно? Что ж, было бы мудрым решением подключить мультиметр и проверить выход, прежде чем подключать что-либо к этому источнику питания. Как мы это делаем? Начнем с проверки напряжения батареи.

Шаг 17. Подключение мультиметра

Для измерения напряжения мультиметром необходимо подключить мультиметр параллельно цепи. Итак, что мы сделали выше, добавили пару перемычек на макетную плату. Красный подключен к контакту 1, который является тем же контактом, что и наша положительная сторона батареи. Второй подключен к нашей синей шине, которая подключена к отрицательной стороне аккумулятора. Теперь мы можем подключить мультиметр, установленный в режим напряжения, к нашим перемычкам и измерить напряжение свежей 9-вольтовой батареи.

Шаг 18. Напряжение аккумулятора

А вот мультиметр показывает напряжение батареи. Убедитесь, что ваш мультиметр настроен на режим постоянного напряжения, а красный щуп подключен к правильной клемме.

Ну вот, наша новая 9-вольтовая батарея обеспечивает нашу схему напряжением 9,37 В! Скорее всего, оно снизится до 9,0 В, как только мы приложим к цепи реальную нагрузку.

Шаг 19. Измерение результатов

Далее давайте измерим выход нашего регулятора. Мы переместим красную перемычку на красную шину, которая подключена к выходу регулятора.

И, наконец, вот результат работы схемы:

Шаг 20: УРА!

Мы получаем 4,96 вольта! Это вполне соответствует характеристикам нашего регулятора, наша схема работает отлично. Вот и все, теперь мы готовы обеспечить наш проект мощностью до 750 мА!

Регулятор с радостью снабдит ваш проект током до 750 мА, но будьте осторожны. Металлический язычок регулятора предназначен для соединения с радиатором. Если вы планируете использовать эту схему или любую другую схему регулятора напряжения в соответствии со спецификациями максимального тока, обязательно используйте радиатор и вентилятор для охлаждения компонента. Надеюсь, вам понравился этот урок. Дайте нам знать, если у вас есть какие-либо вопросы на нашем форуме, или вы можете связаться с нами, используя страницу контактов.

Блок питания вашего ПК обеспечивает все напряжения, необходимые вашему компьютеру для правильной работы. См. другие изображения компьютерного оборудования.

Если есть какой-либо компонент, который абсолютно необходим для работы компьютера, так это блок питания. Без него компьютер — просто инертная коробка, наполненная пластиком и металлом. Блок питания преобразует линию переменного тока (AC) вашего дома в постоянный ток (DC), необходимый для персонального компьютера. В этой статье мы узнаем, как работают блоки питания для ПК и что означают номинальные мощности.

В персональном компьютере (ПК) блок питания представляет собой металлическую коробку, обычно расположенную в углу корпуса. Блок питания виден с задней стороны многих систем, поскольку в нем есть разъем для шнура питания и охлаждающий вентилятор.

Напряжения 3,3 и 5 В обычно используются в цифровых схемах, а напряжение 12 В — для двигателей дисковых накопителей и вентиляторов. Основная спецификация блока питания указана в ваттах. Ватт – это произведение напряжения в вольтах и силы тока в амперах или амперах. Если вы знакомы с ПК уже много лет, вы, вероятно, помните, что первые ПК имели большие красные тумблеры, которые имели приличный вес. Когда вы включали или выключали компьютер, вы знали, что делаете это. Эти переключатели фактически контролировали подачу напряжения 120 В к источнику питания.

Сегодня вы включаете питание с помощью маленькой кнопки, а выключаете машину с помощью пункта меню. Эти возможности были добавлены к стандартным блокам питания несколько лет назад. Операционная система может отправить сигнал блоку питания, чтобы он выключился. Кнопка посылает 5-вольтовый сигнал на блок питания, чтобы сообщить ему, когда включать. Блок питания также имеет схему, которая подает 5 вольт, называемую VSB для «напряжения в режиме ожидания», даже когда он официально «выключен», так что кнопка будет работать. Подробнее о технологии видеомикшера см. на следующей странице.

На этом фото вы можете видеть три маленьких трансформатора (желтые) в центре. Слева два цилиндрических конденсатора. Большие ребристые куски алюминия являются радиаторами. К левому радиатору прикреплены транзисторы. Это транзисторы, отвечающие за переключение — они обеспечивают высокочастотную мощность для трансформаторов. К правому радиатору прикреплены диоды, которые выпрямляют сигналы переменного тока и превращают их в сигналы постоянного тока.

Примерно до 1980 года блоки питания были тяжелыми и громоздкими. Они использовали большие, тяжелые трансформаторы и огромные конденсаторы (некоторые размером с банку из-под газировки) для преобразования линейного напряжения 120 В и 60 Гц в 5 В и 12 В постоянного тока.

Используемые сегодня импульсные блоки питания намного меньше и легче. Они преобразуют ток с частотой 60 Гц (Гц или циклов в секунду) в гораздо более высокую частоту, что означает большее количество циклов в секунду. Это преобразование позволяет небольшому легкому трансформатору в блоке питания выполнять фактическое понижение напряжения со 110 вольт (или 220 в некоторых странах) до напряжения, необходимого для конкретного компонента компьютера. Переменный ток более высокой частоты, обеспечиваемый блоком питания коммутатора, также легче выпрямлять и фильтровать по сравнению с исходным сетевым напряжением переменного тока частотой 60 Гц, что снижает колебания напряжения для чувствительных электронных компонентов компьютера.

Источник питания коммутатора потребляет от сети переменного тока только необходимую ему мощность. Типичные значения напряжения и силы тока, обеспечиваемые блоком питания, указаны на этикетке блока питания.

Технология коммутаторов также используется для преобразования постоянного тока в переменный ток, как во многих автомобильных инверторах, используемых для питания устройств переменного тока в автомобиле, и в источниках бесперебойного питания. Технология Switcher в автомобильных инверторах преобразует постоянный ток от автомобильного аккумулятора в переменный ток. Трансформатор использует переменный ток, чтобы трансформатор в инверторе повышал напряжение до напряжения бытовых приборов (120 В переменного тока).

В рамках подготовки к экзамену CompTIA A+ в этой главе содержится множество важных деталей, касающихся безопасной сборки и разборки вашего ПК, проверки напряжения и питания, работы с блоком питания и его замены, а также советы по энергосбережению.

Прочитайте полное руководство CompTIA A+ для ПК, шестое издание или более 24 000 других книг и видео в Safari Books Online. Начните бесплатную пробную версию сегодня.

Эта глава из книги

Эта глава из книги 

В этой главе вы узнаете:

Как защитить компьютер от статического электричества, радиопомех и электромагнитных помех
Инструменты, необходимые для работы на компьютере
Как разобрать компьютер и собрать его обратно
Как выполнить основные проверки напряжения и непрерывности
Как обновить или заменить блок питания
Различные методы энергосбережения
Какие типы устройств питания можно использовать для защиты компьютеров?
Советы по хорошему письменному общению

Цели экзамена CompTIA

Какие задачи экзамена CompTIA A+ рассматриваются в этой главе?

✓ 801-1.2 Различия между компонентами материнской платы, их назначением и свойствами.
✓ 801-1.8 Установите соответствующий блок питания в соответствии с заданным сценарием.
✓ 801-3.1 Установка и настройка оборудования и компонентов ноутбука.
✓ 801-5.1 В зависимости от сценария используйте соответствующие процедуры безопасности.
✓ 801-5.2 Объясните воздействие на окружающую среду и цель экологического контроля.
✓ 801-5.3 Учитывая сценарий, продемонстрируйте надлежащее общение и профессионализм.
✓ 802-1.4 В зависимости от сценария используйте соответствующие функции и инструменты операционной системы.
✓ 802-1.5 В зависимости от сценария используйте утилиты панели управления.
✓ 802-4.2 При заданном сценарии устраните распространенные проблемы, связанные с материнскими платами, ОЗУ, ЦП и питанием, с помощью соответствующих инструментов.
✓ 802-4.8 Учитывая сценарий, устраняйте и устраняйте распространенные проблемы с ноутбуком, придерживаясь соответствующих процедур.

Обзор разборки

Полная разборка компьютера требуется редко. Однако, когда технический специалист впервые знакомится с ПК, разборка может быть как познавательной, так и увлекательной. Технические специалисты могут разбирать части компьютера для профилактической очистки или устранения неполадок. Также может быть уместно разобрать компьютер, если возникла проблема с неустановленной причиной. Иногда единственный способ диагностировать проблему — разобрать компьютер вне корпуса или снять компоненты по одному. Разборка компьютера вне корпуса может решить проблемы с заземлением. Проблема с заземлением возникает, когда материнская плата или адаптер установлены неправильно и след (металлическая линия на материнской плате или адаптере) касается корпуса компьютера, в результате чего адаптер и, возможно, другие компоненты перестают работать. Не забудьте снять украшения и использовать надлежащие методы подъема, как показано на рис. 1.1 (см. главу 1), прежде чем разбирать компьютер.

Первой частью любого электронного проекта является блок питания. В некоторых проектах используется порт USB на вашем компьютере, в то время как в других используется дешевый настенный адаптер. Одни питаются от батареек, другие от солнечных батарей. Со всеми этими различными вариантами, как можно питать свой проект электроники? Позвольте нам показать вам, как усилить ваши проекты!

Это довольно просто; сначала я хочу объяснить, что делает блок питания, а затем покажу вам, как его собрать.

Мы начнем с аккумулятора и постепенно перейдем к сетевому адаптеру. Блок питания отвечает за обеспечение цепи всей мощностью, необходимой для нормальной работы. Он обеспечивает цепь определенным напряжением и током.

Лучше всего представить себе шланг, по которому течет вода. Давление воды на конце шланга — это напряжение, а количество воды, проходящей через шланг, — это ток. Большинству электронных устройств для работы требуется определенное количество напряжения и тока. Ради этого урока давайте сделаем это около 5 В и сохраним ток на потом. Для правильной работы нам нужно найти способ преобразовать напряжение нашего основного источника питания (батареи или сетевого адаптера) в 5 В.

И здесь на помощь приходит регулятор. Регулятор – это устройство, которое преобразует нестабилизированное напряжение в стабильное 5 В, необходимое для питания нашего проекта. Его работа состоит в том, чтобы поддерживать постоянное напряжение 5 В независимо от того, что делает наша батарея. Единственное предостережение стандартного стабилизатора напряжения заключается в том, что основное питание должно быть немного выше, чем мы хотим достичь. Итак, если мы хотим 5 В, нам нужно как минимум 7 В, чтобы поддерживать стабильные 5 В, которые мы хотим. Этот блок питания не сможет преобразовать более низкие вольты в 5V. Поэтому, как только наша батарея разрядится, наш проект тоже разрядится.

В этом уроке мы будем использовать (линейный стабилизатор напряжения) в качестве источника питания. Прежде чем мы начнем, нам нужно быстро просмотреть техническое описание и ознакомиться с рекомендуемыми условиями эксплуатации. Вы можете видеть на странице 3, что входное напряжение должно быть между 7В и 25В. Он имеет выходное напряжение 5 В и может подавать до 750 мА при коротком замыкании. Это означает, что ваша схема не может потреблять более 750 мА, иначе регулятор выключится.Большинство спецификаций также содержат общую информацию о приложении. На странице 7 вы можете увидеть, как должна выглядеть типичная схема приложения.

Читайте также: