Схема блок питания 5 вольт: Схема блока питания на 5 Вольт

Схемы блоков питания и не только.

codegen_250.djvu —
Схема БП Codegen 250w mod. 200XA1 mod. 250XA1.

codegen_300x.gif —
Схема БП Codegen 300w mod. 300X.

PUh500W.pdf —
Схема БП CWT Model PUh500W .

Dell-145W-SA145-3436.png —
Схема блока питания Dell 145W SA145-3436

Dell-160W-PS-5161-7DS.pdf —
Схема блока питания Dell 160W PS-5161-7DS

Dell_PS-5231-2DS-LF.pdf —
Схема блока питания Dell 230W PS-5231-2DS-LF (Liteon Electronics L230N-00)

Dell_PS-5251-2DFS.pdf —
Схема блока питания Dell 250W PS-5251-2DFS

Dell_PS-5281-5DF-LF.pdf —
Схема блока питания Dell 280W PS-5281-5DF-LF модель L280P-01

Dell_PS-6311-2DF2-LF.pdf —
Схема блока питания Dell 305W PS-6311-2DF2-LF модель L305-00

Dell_L350P-00.pdf —
Схема блока питания Dell 350W PS-6351-1DFS модель L350P-00

Dell_L350P-00_Parts_List.pdf —
Перечень деталей блока питания Dell 350W PS-6351-1DFS модель L350P-00

deltadps260. ARJ —
Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-260-2A.

delta-450AA-101A.pdf —
Схема блока питания Delta 450W GPS-450AA-101A

delta500w.zip —
Схема блока питания Delta DPS-470 AB A 500W

DTK-PTP-1358.pdf —
Схема блока питания DTK PTP-1358.

DTK-PTP-1503.pdf —
Схема блока питания DTK PTP-1503 150W

DTK-PTP-1508.pdf —
Схема блока питания DTK PTP-1508 150W

DTK-PTP-1568.pdf —
Схема БП DTK PTP-1568 .

DTK-PTP-2001.pdf —
Схема БП DTK PTP-2001 200W.

DTK-PTP-2005.pdf —
Схема БП DTK PTP-2005 200W.

DTK PTP-2007 .png —
Схема БП DTK Computer модель PTP-2007 (она же – MACRON Power Co. модель ATX 9912)

DTK-PTP-2007.pdf —
Схема БП DTK PTP-2007 200W.

DTK-PTP-2008.pdf —
Схема БП DTK PTP-2008 200W.

DTK-PTP-2028.pdf —
Схема БП DTK PTP-2028 230W.

DTK_PTP_2038.gif —
Схема БП DTK PTP-2038 200W.

DTK-PTP-2068.pdf —
Схема блока питания DTK PTP-2068 200W

DTK-PTP-3518.pdf —
Схема БП DTK Computer model 3518 200W.

DTK-PTP-3018.pdf —
Схема БП DTK DTK PTP-3018 230W.

DTK-PTP-2538.pdf —
Схема блока питания DTK PTP-2538 250W

DTK-PTP-2518.pdf —
Схема блока питания DTK PTP-2518 250W

DTK-PTP-2508.pdf —
Схема блока питания DTK PTP-2508 250W

DTK-PTP-2505.pdf —
Схема блока питания DTK PTP-2505 250W

EC mod 200x (.png) —
Схема БП EC model 200X.

FSP145-60SP.GIF —
Схема БП FSP Group Inc. модель FSP145-60SP.

fsp_atx-300gtf_dezhurka.gif —
Схема источника дежурного питания БП FSP Group Inc. модель ATX-300GTF.

fsp_600_epsilon_fx600gln_dezhurka.png —
Схема источника дежурного питания БП FSP Group Inc. модель FSP Epsilon FX 600 GLN.

green_tech_300.gif —
Схема БП Green Tech. модель MAV-300W-P4.

HIPER_HPU-4K580.zip —
Схемы блока питания HIPER HPU-4K580 . В архиве — файл в формате SPL
(для программы sPlan) и 3 файла в
формате GIF — упрощенные принципиальные схемы: Power Factor Corrector, ШИМ и силовой цепи,
автогенератора. Если у вас нечем просматривать файлы .spl , используйте
схемы в виде рисунков в формате .gif — они одинаковые.

iwp300a2.gif —
Схемы блока питания INWIN IW-P300A2-0 R1.2.

IW-ISP300AX.gif —
Схемы блока питания INWIN IW-P300A3-1 Powerman.

Наиболее распространенная неисправность блоков питания Inwin, схемы которых приведены
выше — выход из строя схемы формирования дежурного напряжения +5VSB ( дежурки ).
Как правило, требуется замена электролитического конденсатора C34 10мкФ x 50В и
защитного стабилитрона D14 (6-6.3 V ). В худшем случае, к неисправным элементам
добавляются R54, R9, R37, микросхема U3 ( SG6105 или IW1688 (полный аналог SG6105) )
Для эксперимента, пробовал ставить C34 емкостью 22-47 мкФ — возможно, это повысит надежность работы дежурки.

IP-P550DJ2-0.pdf — схема
блока питания Powerman IP-P550DJ2-0 (плата IP-DJ Rev:1.51). Имеющаяся в документе
схема формирования дежурного
напряжения используется во многих других моделях блоков питания Power Man (для
многих блоков питания мощностью 350W и 550W отличия только в номиналах
элементов ).

JNC_LC-B250ATX.gif —
JNC Computer Co. LTD LC-B250ATX

JNC_SY-300ATX.pdf —
JNC Computer Co. LTD. Схема блока питания SY-300ATX

JNC_SY-300ATX.rar —
предположительно производитель JNC Computer Co. LTD. Блок питания SY-300ATX.
Схема нарисована от руки, комментарии и рекомендации по усовершенствованию.

KME_pm-230.GIF —
Схемы блока питания Key Mouse Electroniks Co Ltd модель PM-230W

L & C A250ATX (.png) —
Схемы блока питания L & C Technology Co. модель LC-A250ATX

LiteOn_PE-5161-1.pdf —
Схема блоков питания LiteOn PE-5161-1 135W.

LiteOn-PA-1201-1. pdf —
Схема блоков питания LiteOn PA-1201-1 200W (полный комплект документации к БП)

LiteOn_model_PS-5281-7VW.pdf —
Схема блоков питания LiteOn PS-5281-7VW 280W (полный комплект документации к БП)

LiteOn_model_PS-5281-7VR1.pdf —
Схема блоков питания LiteOn PS-5281-7VR1 280W (полный комплект документации к БП)

LiteOn_model_PS-5281-7VR.pdf —
Схема блоков питания LiteOn PS-5281-7VR 280W (полный комплект документации к БП)

LWT2005 (.png) —
Схемы блока питания LWT2005 на микросхеме KA7500B и LM339N

M-tech SG6105 (.png) —
Схема БП M-tech KOB AP4450XA.

Macrom Power ATX 9912 .png —
Схема БП MACRON Power Co. модель ATX 9912 (она же – DTK Computer модель PTP-2007)

Maxpower 230W (.png) —
Схема БП Maxpower PX-300W

MaxpowerPX-300W.GIF —
Схема БП Maxpower PC ATX SMPS PX-230W ver.2.03

PowerLink LP-J2-18 (.png) —
Схемы блока питания PowerLink модель LP-J2-18 300W.

Power_Master_LP-8_AP5E.gif —
Схемы блока питания Power Master модель LP-8 ver 2.03 230W (AP-5-E v1.1).

Power_Master_FA_5_2_v3-2.gif —
Схемы блока питания Power Master модель FA-5-2 ver 3.2 250W.

microlab350w.pdf —
Схема БП Microlab 350W

microlab_400w.pdf —
Схема БП Microlab 400W

linkworld_LPJ2-18.GIF —
Схема БП Powerlink LPJ2-18 300W

Linkword_LPK_LPQ.gif —
Схема БП Powerlink LPK, LPQ

PE-050187 —
Схема БП Power Efficiency Electronic Co LTD модель PE-050187

ATX-230.pdf —
Схема БП Rolsen ATX-230

SevenTeam_ST-200HRK.gif —
Схема БП SevenTeam ST-200HRK

SevenTeam_ST-230WHF (.png) —
Схема БП SevenTeam ST-230WHF 230Watt

SevenTeam ATX2 V2 на TL494 (.png) —
Схема БП SevenTeam ATX2 V2

hpc-360-302.zip —
Схема БП SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. HPC-360-302 DF REV:C0 заархивированный
документ в формате . PDF

hpc-420-302.pdf —
Схема блока питания Sirtec HighPower HPC-420-302 420W

HP-500-G14C.pdf —
Схема БП Sirtec HighPower HP-500-G14C 500W

cft-850g-df_141.pdf —
Схема БП SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. NO-672S. 850W. Блоки питания линейки
Sirtec HighPower RockSolid продавались под маркой CHIEFTEC CFT-850G-DF.

SHIDO_ATX-250.gif —
Схемы блока питания SHIDO модель LP-6100 250W.

SUNNY_ATX-230.png —
Схема БП SUNNY TECHNOLOGIES CO. LTD ATX-230

s_atx06f.png —
Схема блока питания Utiek ATX12V-13 600T

Wintech 235w (.png) —
Схема блока питания Wintech PC ATX SMPS модель Win-235PE ver.2.03

Схемы блоков питания для ноутбуков.

EWAD70W_LD7552.png — Схема универсального блока питания 70W для ноутбуков 12-24V, модель SCAC2004, плата EWAD70W на микросхеме LD7552.

KM60-8M_UC3843.png — Схема блока питания 60W 19V 3.42A для ноутбуков, плата KM60-8M на микросхеме UC3843.

ADP-36EH_DAP6A_DAS001.png — Схема блока питания Delta ADP-36EH для ноутбуков 12V 3A на микросхеме DAP6A и DAS001.

LSE0202A2090_L6561_NCP1203_TSM101.png — Схема блока питания Li Shin LSE0202A2090 90W для ноутбуков 20V 4.5A на микросхеме NCP1203 и TSM101, АККМ на L6561.

ADP-30JH_DAP018B_TL431.png — Схема блока питания ADP-30JH 30W для ноутбуков 19V 1.58A на микросхеме DAP018B и TL431.

ADP-40PH_2PIN.jpg — Схема блока питания Delta ADP-40PH ABW

Delta-ADP-40MH-BDA-OUT-20V-2A.pdf — Ещё один вариант схемы блока питания Delta ADP-40MH BDA на чипах DAS01A и DAP8A.

PPP009H-DC359A_3842_358_431.png — Схема блока питания HP Compaq CM-0K065B13-LF 65W для ноутбуков 18.5V 3.5A, модель PPP009H-DC359A на микросхемах UC3842 и LM358.

NB-90B19-AAA.jpg — Схема блока питания NB-90B19-AAA 90W для ноутбуков 19V 4.74A на TEA1750.

PA-1121-04.jpg — Схема блока питания LiteOn PA-1121-04CP на микросхеме LTA702.

Delta_ADP-40MH_BDA.jpg — Схема блока питания Delta ADP-40MH BDA (Part No:S93-0408120-D04) на микросхеме DAS01A, DAP008ADR2G.

LiteOn_LTA301P_Acer.jpg — Схема блока питания LiteOn 19V 4.74A на LTA301P, 103AI, PFC на микросхемах TDA4863G/FAN7530/L6561D/L6562D.

ADP-90SB_BB_230512_v3.jpg — Схема блока питания Delta ADP-90SB BB AC:110-240v DC:19V 4.7A на микросхеме DAP6A, DSA001 или TSM103A

Delta-ADP-90FB-EK-rev.01.pdf — Схема блоков питания Delta ADP-90FB AC:100-240v DC:19V 4.74A на микросхеме L6561D013TR, DAP002TR и DAS01A.

PA-1211-1.pdf — Схема блока питания LiteOn PA-1211-1 на LM339N, L6561, UC3845BN, LM358N.

Li-Shin-LSE0202A2090.pdf — Схема блоков питания Li Shin LSE0202A2090 AC:100-240v DC:20V 4.5A 90W на микросхемах L6561, NCP1203-60 и TSM101.

GEMBIRD-model-NPA-AC1.pdf — Схема универсального блока питания Gembird NPA-AC1 AC:100-240v DC:15V/16V/18V/19V/19.5V/20V 4.5A 90W на микросхеме LD7575 и полевом транзисторе MDF9N60.

ADP-60DP-19V-3.16A.pdf — Схема блоков питания Delta ADP-60DP AC:100-240v DC:19V 3.16A на микросхеме TSM103W (он же M103A) и I6561D.

Delta-ADP-40PH-BB-19V-2. 1A.jpg — Схема блоков питания Delta ADP-40PH BB AC:100-240v DC:19V 2.1A на микросхеме DAP018ADR2G и полевом транзисторе STP6NK60ZFP.

Asus_SADP-65KB_B.jpg — Схема блоков питания Asus SADP-65KB B AC:100-240v DC:19V 3.42A на микросхеме DAP006 (DAP6A или NCP1200) и DAS001 (TSM103AI).

Asus_PA-1900-36_19V_4.74A.jpg — Схема блоков питания Asus PA-1900-36 AC:100-240v DC:19V 4.74A на микросхеме LTA804N и LTA806N.

Asus_ADP-90CD_DB.jpg — Схема блоков питания Asus ADP-90CD DB AC:100-240v DC:19V 4.74A на микросхеме DAP013D и полевике 11N65C3.

PA-1211-1.pdf — Схема блоков питания Asus ADP-90SB BB AC:100-240v DC:19V 4.74A на микросхеме DAP006 (она же DAP6A) и DAS001 (она же TSM103AI).

LiteOn-PA-1900-05.pdf — Схема блока питания LiteOn PA-1900/05 AC:100-240v DC:19V 4.74A на LTA301P и 103AI, транзистор PFC 2SK3561, транзистор силовой 2SK3569.

LiteOn-PA-1121-04.pdf — Схема блока питания LiteOn PA-1121-04 AC:100-240v DC:19V 6.3A на LTA702, транзистор PFC 2SK3934, транзистор силовой SPA11N65C3.

Прочее оборудование.

monpsu1.gif — типовая
схема блоков питания мониторов SVGA с диагональю 14-15 дюймов.

sch_A10x.pdf —
Схема планшетного компьютера («планшетника») Acer Iconia Tab A100 (A101).

HDD SAMSUNG.rar —
архив с обширной подборкой документации к HDD Samsung

HDD SAMSUNG M40S —
документация к HDD Samsung серии M40S на английскомязыке.

sonyps3.jpg — схема
блока питания к Sony Playstation 3.

APC_Smart-UPS_450-1500_Back-UPS_250-600.pdf — инструкции по ремонту источников
бесперебойного питания производства APC на русском языке. Принципиальные схемы многих моделей
Smart и Back UPS.

Silcon_DP300E.zip — эксплуатационная документация на UPS Silcon DP300E производства компании APC

symmetra-re.pdf — руководство по эксплуатации UPS Symmetra RM компании APC.

symmetrar.pdf — общие сведения и руководство по монтажу UPS Symmetra RM компании APC (на русском языке).

manuals_symmetra80.pdf — эксплуатационная документация на Symmetra RM UPS 80KW, высокоэффективную систему бесперебойного питания блочной конфигурации, конструкция которой обеспечивает питание серверов высокой готовности и другого ответственного электронного оборудования.

APC-Symmetra.zip — архив с эксплуатационной документацией на Symmetra Power Array компании APC

Smart Power Pro 2000.pdf —
схема ИБП Smart Power Pro 2000.

BNT-400A500A600A.pdf —
Схема UPS Powercom BNT-400A/500A/600A.

ml-1630.zip —
Документация к принтеру Samsung ML-1630

splitter.arj —
2 принципиальные схемы ADSL — сплиттеров.

KS3A.djvu —
Документация и схемы для 29″ телевизоров на шасси KS3A.

Если вы желаете поделиться ссылкой на эту страницу в своей социальной сети, пользуйтесь кнопкой «Поделиться»

Как устроен блок питания, который работает в каждом системнике / Хабр

Блок питания извлечён из корпуса. Пучок проводов слева подключается к компьютеру. Большой компонент посередине типа трансформатора — это фильтрующий индуктор. Кликабельно, как и все фотографии в статье

Вы когда-нибудь задумывались, что находится внутри блока питания (БП) вашего компьютера? Задача БП — преобразовать питание из сети (120 или 240 В переменного тока, AC) в стабильное питание постоянного, то есть однонаправленного тока (DC), который нужен вашему компьютеру. БП должен быть компактным и дешёвым, при этом эффективно и безопасно преобразовывать ток. Для этих целей при изготовлении используются различные методы, а сами БП внутри устроены гораздо сложнее, чем вы думаете.

В этой статье мы разберём блок стандарта ATX и объясним, как он работает¹.

Как и в большинстве современных БП, в нашем используется конструкция, известная как «импульсный блок питания» (ИБП). Это сейчас они очень дёшевы, но так было не всегда. В 1950-е годы сложные и дорогие ИБП использовались разве что в ракетах и космических спутниках с критическими требованиями к размеру и весу. Однако к началу 1970-х новые высоковольтные транзисторы и другие технологические усовершенствования значительно удешевили ИБП, так что их стали широко использовать в компьютерах. Сегодня вы можете за несколько долларов купить зарядное устройство для телефона с ИБП внутри.

Наш ИБП формата ATX упакован в металлический корпус размером с кирпич, из которого выходит множество разноцветных кабелей. Внутри корпуса мы видим плотно упакованные компоненты. Инженеры-конструкторы явно были озабочены проблемой компактности устройства. Многие компоненты накрыты радиаторами. Они охлаждают силовые полупроводники. То же самое для всего БП делает встроенный вентилятор. На КДПВ он справа.

Начнём с краткого обзора, как работает ИБП, а затем подробно опишем компоненты. Своеобразный «конвейер» на фотографии организован справа налево. Справа ИБП получает переменный ток. Входной переменный ток преобразуется в высоковольтный постоянный ток с помощью нескольких крупных фильтрующих компонентов. Этот постоянный ток включается и выключается тысячи раз в секунду для генерации импульсов, которые подаются в трансформатор. Тот преобразует высоковольтные импульсы в сильноточные низковольтные. Эти импульсы преобразуются в постоянный ток и фильтруются, чтобы обеспечить хорошее, чистое питание. Оно подаётся на материнскую плату, накопители и дисководы через кабели на фотографии слева.

Хотя процесс может показаться чрезмерно сложным, но большинство бытовой электроники от мобильника до телевизора на самом деле питаются через ИБП. Высокочастотный ток позволяет сделать маленький, лёгкий трансформатор. Кроме того, импульсные БП очень эффективны. Импульсы настраиваются таким образом, чтобы обеспечить только необходимую мощность, а не превращать избыточную мощность в отработанное тепло, как в линейном БП.

Первым делом входной переменный ток проходит через цепь входного фильтра, которая фильтрует электрический шум, то есть беспорядочные изменения электрического тока, ухудшающие качество сигнала.

Фильтр ниже состоит из индукторов (тороидальных катушек) и конденсаторов. Квадратные серые конденсаторы — специальные компоненты класса X для безопасного подключения к линиям переменного тока.

Компоненты входного фильтра

Переменный ток с частотой 60 герц в сети меняет своё направление 60 раз в секунду (AC), но компьютеру нужен постоянный ток в одном направлении (DC). Полномостовой выпрямитель на фотографии ниже преобразует переменный ток в постоянный. Выходы постоянного тока на выпрямителе отмечены знаками ? и +, а переменный ток входит через два центральных контакта, которые постоянно меняют свою полярность. Внутри выпрямителя — четыре диода. Диод позволяет току проходить в одном направлении и блокирует его в другом направлении, поэтому в результате переменный ток преобразуется в постоянный ток, протекающий в нужном направлении.

На мостовом выпрямителе видна маркировка GBU606. Цепь фильтра находится слева от выпрямителя. Большой чёрный конденсатор справа — один из удвоителей напряжения. Маленький жёлтый конденсатор — это специальный керамический Y-конденсатор, который защищает от всплесков напряжения

Ниже — две схемы, как работает мостовой выпрямитель. На первой схеме у верхнего входа переменного тока положительная полярность. Диоды пропускают поток на выход DC. На второй схеме входы переменного тока поменяли полярность, как это происходит постоянно в AC. Однако конфигурация диодов гарантирует, что выходной ток остаётся неизменным (плюс всегда сверху). Конденсаторы сглаживают выход.

На двух схемах показан поток тока при колебаниях входного сигнала AC. Четыре диода заставляют ток течь в направлении по стрелке

Современные БП принимают «универсальное» входное напряжение от 85 до 264 вольт переменного тока, поэтому могут использоваться в разных странах независимо от напряжения в местной сети. Однако схема этого старого БП не могла справиться с таким широким диапазоном. Поэтому предусмотрен переключатель для выбора 115 или 230 В.

Переключатель 115/230 В

Переключатель использует умную схему с удвоителем напряжения. Идея в том, что при закрытом переключателе (на 115 В) вход AC обходит два нижних диода в мостовом выпрямителе, а вместо этого подключается непосредственно к двум конденсаторам. Когда «плюс» на верхнем входе AC, полное напряжение получает верхний конденсатор. А когда «плюс» снизу, то нижний. Поскольку выход DC идёт с обоих конденсаторов, на выходе всегда получается двойное напряжение. Дело в том, что остальная часть БП получает одинаковое напряжение независимо от того, на входе 115 или 230 В, что упрощает его конструкцию. Недостаток удвоителя в том, что пользователь обязан установить переключатель в правильное положение, иначе рискует повредить БП, а для самого БП требуются два больших конденсатора. Поэтому в современных БП удвоитель напряжения вышел из моды.

Схема удвоителя напряжения. Каждый конденсатор получает полный вольтаж, поэтому на выходе DC двойное напряжение. Серые диоды не используются в работе удвоителя

В целях безопасности высоковольтные и низковольтные компоненты разделены механически и электрически, см. фотографию ниже. На основной стороне находятся все цепи, которые подключаются к сети AC. На вторичной стороне — низковольтные цепи. Две стороны разделены «пограничной изоляцией», которая отмечена зелёным пунктиром на фотографии. Через границу не проходит никаких электрических соединений. Трансформаторы пропускают энергию через эту границу через магнитные поля без прямого электрического соединения. Сигналы обратной связи передаются на основную сторону с помощью оптоизоляторов, то есть световыми импульсами. Это разделение является ключевым фактором в безопасной конструкции: прямое электрическое соединение между линией AC и выходом БП создаёт опасность удара электрическим током.

Источник питания с маркировкой основных элементов. Радиаторы, конденсаторы, плата управления и выходные кабели удалены ради лучшего обзора (SB означает источник резервного питания, standby supply)

К этому моменту входной переменный ток преобразован в высоковольтный постоянный ток около 320 В². Постоянный ток нарезается на импульсы переключающим (импульсным) транзистором (switching transistor на схеме выше). Это силовой МОП-транзистор (MOSFET)³. Поскольку во время использования он нагревается, то установлен на большом радиаторе. Импульсы подаются в главный трансформатор, который в некотором смысле является сердцем БП.

Трансформатор состоит из нескольких катушек проволоки, намотанных на намагничиваемый сердечник. Высоковольтные импульсы, поступающие в первичную обмотку трансформатора, создают магнитное поле. Сердечник направляет это магнитное поле на другие, вторичные обмотки, создавая в них напряжение. Так ИБП безопасно вырабатывает выходной ток: между двумя сторонами трансформатора нет электрического соединения, только соединение через магнитное поле. Другим важным аспектом является то, что в первичной обмотке много оборотов проволоки вокруг сердечника, а на вторичных контурах гораздо меньше. В результате получается понижающий трансформатор: выходное напряжение намного меньше входного, но при гораздо большем вольтаже.

Переключающий транзистор³ управляется интегральной схемой под названием «ШИМ-контроллер режима тока UC3842B». Этот чип можно считать мозгом БП. Он генерирует импульсы на высокой частоте 250 килогерц. Ширина каждого импульса регулируется для обеспечения необходимого выходного напряжения: если напряжение начинает падать, чип производит более широкие импульсы, чтобы пропускать больше энергии через трансформатор⁴.

Теперь можно посмотреть на вторую, низковольтную часть БП. Вторичная схема производит четыре выходных напряжения: 5, 12, ?12 и 3,3 вольта. Для каждого выходного напряжения отдельная обмотка трансформатора и отдельная схема для получения этого тока. Силовые диоды (ниже) преобразуют выходы трансформатора в постоянный ток. Затем индукторы и конденсаторы фильтруют выход от всплесков напряжения. БП должен регулировать выходное напряжение, чтобы поддерживать его на должном уровне даже при увеличении или уменьшении нагрузки. Интересно, что в БП используется несколько различных методов регулирования.

Крупным планом показаны выходные диоды. Слева вертикально установлены цилиндрические диоды. В центре — пары прямоугольных силовых диодов Шоттки, в каждом корпусе по два диода. Эти диоды прикреплены к радиатору для охлаждения. Справа обратите внимание на два медных провода в форме скоб. Они используются в качестве резисторов для измерения тока

Основными являются выходы 5 и 12 В. Они регулируются одной микросхемой контроллера на основной стороне. Если напряжение слишком низкое, микросхема увеличивает ширину импульсов, пропуская больше мощности через трансформатор и увеличивая напряжение на вторичной стороне БП. А если напряжение слишком высокое, чип уменьшает ширину импульса. Примечание: одна и та же схема обратной связи управляет выходами на 5 и 12 В, поэтому нагрузка на одном выходе может изменять напряжение на другом. В более качественных БП два выхода регулируются по отдельности⁵.

Нижняя сторона печатной платы. Обратите внимание на большое расстояние между цепями основной и вторичной сторон БП. Также обратите внимание, какие широкие металлические дорожки на основной стороне БП для тока высокого напряжения и какие тонкие дорожки для схем управления

Вы можете задать вопрос, как микросхема контроллера на основной стороне получает обратную связь об уровнях напряжения на вторичной стороне, поскольку между ними нет электрического соединения (на фотографии виден широкий зазор). Трюк в использовании хитроумной микросхемы под названием оптоизолятор. Внутри чипа на одной стороне чипа инфракрасный светодиод, на другой светочувствительный фототранзистор. Сигнал обратной связи подаётся на LED и детектируется фототранзистором на другой стороне. Таким образом оптоизолятор обеспечивает мост между вторичной и первичной сторонами, передавая информацию светом, а не электричеством⁶.

Источник питания также обеспечивает отрицательное выходное напряжение (?12 В). Это напряжение в основном устарело, но использовалось для питания последовательных портов и слотов PCI. Регулирование питания ?12 В кардинально отличается от регулирования +5 и +12 В. Выход ?12 В управляется стабилитроном (диодом Зенера) — это специальный тип диода, который блокирует обратный ток до определённого уровня напряжения, а затем начинает проводить его. Избыточное напряжение рассеивается в виде тепла через силовой резистор (розовый) под управлением транзистора и стабилитрона (поскольку этот подход расходует энергию впустую, современные высокоэффективные БП не используют такой метод регулирования).

Питание ?12 В регулируется крошечным стабилитроном ZD6 длиной около 3,6 мм на нижней стороне печатной платы. Соответствующий силовой резистор и транзистор A1015 находятся на верхней стороне платы

Пожалуй, наиболее интересной схемой регулирования является выход 3,3 В, который регулируется магнитным усилителем. Магнитный усилитель — это индуктор с особыми магнитными свойствами, которые заставляют его работать как ключ (переключатель). Когда ток подаётся в индуктор магнитного усилителя, то сначала он почти полностью блокирует ток, поскольку индуктор намагничивается и магнитное поле увеличивается. Когда индуктор достигает полной намагниченности (то есть насыщается), его поведение внезапно меняется — и индуктор позволяет частицам течь беспрепятственно. Магнитный усилитель в БП получает импульсы от трансформатора. Индуктор блокирует переменную часть импульса. Выход 3,3 В регулируется изменением ширины импульса⁷.

Магнитный усилитель представляет собой кольцо из ферритового материала с особыми магнитными свойствами. Вокруг кольца намотано несколько витков проволоки

В блоке питания есть небольшая плата, на которой размещена схема управления. Эта плата сравнивает напряжение с эталонным, чтобы генерировать сигналы обратной связи. Она отслеживает вольтаж также для того, чтобы генерировать сигнал «питание в норме» (power good). Схема установлена на отдельной перпендикулярной плате, поэтому не занимает много места в БП.

Основные компоненты установлены на верхней стороне платы со сквозными отверстиями, а нижняя сторона покрыта крошечными SMD-компонентами, которые нанесены путём поверхностного монтажа. Обратите внимание на резисторы с нулевым сопротивлением в качестве перемычек

В БП есть ещё вторая цепь — для резервного питания⁹. Даже когда компьютер формально «выключен», пятивольтовый источник резервного питания обеспечивает ему мощность 10 Вт для функций, которые продолжают работать: часы реального времени, функция пробуждения по локальной сети и др. Цепь резервного питания является почти независимым БП: она использует отдельную управляющую микросхему, отдельный трансформатор и отдельные компоненты на вторичной стороне DC, но те же самые компоненты на основной стороне AC. Эта система гораздо меньшей мощности, поэтому в цепи трансформатор меньшего размера.

Чёрно-жёлтые трансформаторы: трансформатор для резервного питания находится слева, а основной трансформатор — справа. Перед ним установлена микросхема для управления резервным питанием. Большой цилиндрический конденсатор справа — компонент удвоителя напряжения. Белые капли — это силикон, который изолирует компоненты и удерживает их на месте

Блок питания ATX сложно устроен внутри, с множеством компонентов, от массивных индукторов и конденсаторов до крошечных компонентов поверхностного монтажа¹⁰. Однако эта сложность позволяет выпускать эффективные, маленькие и безопасные БП. Для сравнения, я когда-то писал о блоке питания 1940-х годов, который выдавал всего 85 ватт мощности, но был размером с чемодан, весил 50 кг и стоил сумасшедшие деньги. В наше время с продвинутыми полупроводниками делают гораздо более мощные БП дешевле 50 долларов, и такое устройство поместится у вас в руке.

Блок питания REC-30 для телетайпа Model 19 (ВМФ США) 1940-х годов

Я уже писал о БП, включая историю блоков питания в IEEE Spectrum. Вам также могут понравиться детальные разборы зарядного устройства Macbook и зарядного устройства iPhone.

¹ Intel представила стандарт ATX для персональных компьютеров в 1995 году. Стандарт ATX (с некоторыми обновлениями) по-прежнему определяет конфигурацию материнской платы, корпуса и блока питания большинства настольных компьютеров. Здесь мы изучаем блок питания 2005 года, а современные БП более продвинутые и эффективные. Основные принципы те же, но есть некоторые изменения. Например, вместо магнитных усилителей почти везде используют преобразователи DC/DC.

Этикетка на блоке питания

На этикетке БП указано, что он изготовлен компанией Bestec для настольного компьютера Hewlett-Packard Dx5150. Этот БП слегка не соответствует формату ATX, он более вытянут в длину. [вернуться]

² Вы можете задать вопрос, почему AC напряжением 230 В преобразуется в постоянный ток 320 В. Причина в том, что напряжение переменного тока обычно измеряется как среднеквадратичное, которое в каком-то смысле усредняет изменяющуюся форму волны. По факту в 230-вольтовом сигнале AC есть пики до 320 вольт. Конденсаторы БП заряжаются через диоды до пикового напряжения, поэтому постоянный ток составляет примерно 320 вольт (хотя немного провисает в течение цикла). [вернуться]

³ Силовой транзистор представляет собой силовой МОП-транзистор FQA9N90C. Он выдерживает 9 ампер и 900 вольт. [вернуться]

⁴ Интегральная схема питается от отдельной обмотки на трансформаторе, которая выдаёт 34 вольта для её работы. Налицо проблема курицы и яйца: управляющая микросхема создаёт импульсы для трансформатора, но трансформатор питает управляющую микросхему. Решение — специальная цепь запуска с резистором 100 kΩ между микросхемой и высоковольтным током. Она обеспечивает небольшой ток для запуска микросхемы. Как только чип начинает отправлять импульсы на трансформатор, то питается уже от него. [вернуться]

⁵ Метод использования одного контура регулирования для двух выходов называется перекрёстным регулированием. Если нагрузка на одном выходе намного выше другого, напряжения могут отклоняться от своих значений. Поэтому во многих БП есть минимальные требования к нагрузке на каждом выходе. Более продвинутые БП используют DC/DC преобразователи для всех выходов, чтобы контролировать точность напряжения. Дополнительные сведения о перекрёстном регулировании см. в этих двух презентациях. Один из обсуждаемых методов — многоуровневая укладка выходных обмоток, как в нашем БП. В частности, 12-вольтовый выход реализован в виде 7-вольтового выхода поверх 5-вольтового выхода, что даёт 12 вольт. При такой конфигурации ошибка 10% (например) в 12-вольтовой цепи будет составлять всего 0,7 В, а не 1,2 В. [вернуться]

⁶ Оптоизоляторы представляют собой компоненты PC817, которые обеспечивают 5000 вольт изоляции между сторонами БП (то есть между высокой и низкой сторонами). Обратите внимание на прорезь в печатной плате под оптоизоляторами. Это дополнительная мера безопасности: она гарантирует, что ток высокого напряжения не пройдёт между двумя сторонами оптоизолятора вдоль поверхности печатной платы, например, при наличии загрязнения или конденсата (в частности, прорезь увеличивает расстояние утечки). [вернуться]

⁷ Ширина импульса через магнитный усилитель устанавливается простой схемой управления. В обратной части каждого импульса индуктор частично размагничивается. Схема управления регулирует напряжение размагничивания. Более высокий вольтаж усиливает размагничивание. Тогда индуктору требуется больше времени для повторного намагничивания, и, таким образом, он дольше блокирует входной импульс. При более коротком импульсе в цепи выходное напряжение уменьшается. И наоборот, более низкое напряжение размагничивания приводит к меньшему размагничиванию, поэтому входной импульс блокируется не так долго. В итоге выходное напряжение регулируется изменением напряжения размагничивания. Обратите внимание, что ширина импульса в магнитном усилителе регулируется управляющей микросхемой. Магнитный усилитель сокращает эти импульсы по мере необходимости при регулировании выходного напряжения 3,3 В. [вернуться]

⁸ Плата управления содержит несколько микросхем, включая операционный усилитель LM358NA, чип супервизора/сброса TPS3510P, четырёхканальный дифференциальный компаратор LM339N и прецизионный эталон AZ431. Чип супервизора интересный — он специально разработан для БП и контролирует выходное напряжение, чтобы оно было не слишком высоким и не слишком низким. Прецизионный эталон AZ431 — это вариант эталонного чипа TL431, который часто используется в БП для обеспечения опорного (контрольного) напряжения. Я уже писал о TL431. [вернуться]

⁹ Источник резервного питания использует другую конфигурацию — обратноходовой трансформатор. Здесь установлена управляющая микросхема A6151 с переключающим транзистором, что упрощает конструкцию.

Схема БП с использованием A6151. Она взята из справочника, поэтому не идентична схеме нашего БП, хотя близка к ней
[вернуться]

¹⁰ Если хотите изучить подробные схемы различных БП формата ATX, рекомендую сайт Дэна Мельника. Удивительно, сколько существует реализаций БП: различные топологии (полумостовые или прямые), наличие или отсутствие преобразования коэффициента мощности (PFC), разнообразные системы управления, регулирования и мониторинга. Наш БП довольно похож на БП с прямой топологией без PFC, внизу той странички на сайте Дэна. [вернуться]

Цепь питания 5 В с использованием регулятора 7805

• Автор сообщения: techstudycell
• Сообщение опубликовано: 8 марта 2021 г.
• Категория сообщения: Мини-проекты

В этом мини-проекте я показал, как сделать 5-вольтовый источник постоянного тока с помощью регулятора напряжения 7805. Вы можете использовать этот источник питания постоянного тока 5 В для питания различных электронных проектов.

Схема цепи источника питания 5 В

Схема очень проста. Чтобы сделать этот источник питания 5 В постоянного тока, я использовал линейный стабилизатор напряжения 7805.

Требуемые компоненты:

1. 7805 Регулятор напряжения (5 В)
2. 0,1 UF -конденсаторы (2NOS)
3. 470UF КОНАЧЕНИЕ (1 NO)
4. DIODE 1N4007 (4NOS)
5. .
6. Разъем
7. Соединительные провода
8. Zero PCB

Как работает блок питания 5 В?

Во-первых, мы используем понижающий трансформатор [вторичный номинал 9 вольт и 1 ампер] для понижения напряжения питания 230/110 В переменного тока до 9 вольт переменного тока. Затем мы преобразовываем переменное напряжение 9 В в постоянное напряжение 9 В с помощью диодного мостового выпрямителя [двухполупериодный выпрямитель]. После выпрямителя мы использовали конденсаторы для фильтрации пульсаций из цепи и подачи их на вход регулятора напряжения 7805. 7805 регулирует 9 вольт постоянного тока до 5 вольт постоянного тока и на выходе 7805 ic мы получаем постоянный выход 5 вольт постоянного тока.

Учебное видео по цепи питания 5 В постоянного тока