Статьи по блокам питания

Характеристики MOSFET-транзисторов.

Характеристики MOSFET-транзисторов. Технология силовых транзисторов MOSFET семейства TI DualCool™ NexFET™ обеспечивает: - охлаждение через верхнюю стенку; - рассеяние мощности на 80% выше; - сила тока на 50% больше при стандартной занимаемой площади. Силовые транзисторы MOSFET семейства DualCool™ NexFET™, которые производит компания Texas Instruments, при стандартном размере корпуса обеспечивают эффективное охлаждение через его верхнюю и нижнюю стенки. Такая конструкция позволяет разработчикам систем питания эффективно отводить тепло от печатных плат в устройствах прямого или переменного тока высокого напряжения. Это дает возможность не только повысить плотность размещения блоков питания, но и расширить диапазон поддерживаемых нагрузок по току и повысить надежность систем. MOSFET-транзисторы тоже имеют ограничение по максимальном току, который через них можно пропускать. К примеру, для большинства MOSFET-транзисторов, которые используются в регуляторах напряжения материнских плат, ограничение по току составляет 30 A (а в то же время сами процессоры при напряжении питания порядка 1,2 В и энергопотреблении свыше 100 Вт потребляют ток свыше 120 A). Современные MOSFET-транзисторы имеют ограничение по току не ниже 40 A (а в последнее время наблюдается тенденция перехода на MOSFET-транзисторы с ограничением по току в 75 А). Понятно, что при таких ограничениях по току на каждой фазе волне достаточно применять шесть фаз питания. Такой регулятор напряжения теоретически способен обеспечить ток процессора более 200 А, а следовательно, энергопотребление более 200 Вт. В каждой фазе питания применяются и более мощные силовые MOSFET-транзисторы, например, NTMFS4834N компании On Semiconductor с ограничением по току в 130 A (при таких ограничениях по току сами по себе силовые транзисторы не являются узким местом фазы питания).

6-фазный PWM-контроллер Intersil ISL6336A.

6-фазный PWM-контроллер Intersil ISL6336A. PWM-контроллера Intersil ISL6336A (рис. 1) может динамически отслеживать текущую загрузку процессора (ток, потребляемый процессором) и в зависимости от этого активировать необходимое число фаз питания (PWM-каналов). Например, когда процессор загружен несильно, а значит, потребляемый им ток невелик, вполне можно обойтись и одной фазой питания, а потребность в шести фазах возникает только при сильной загрузке процессора, когда потребляемый им ток достигает максимального значения. Динамическое переключение числа фаз питания в регуляторе напряжения производится с целью оптимизации его КПД или энергоэффективности. Дело в том, что любой регулятор напряжения сам потребляет часть преобразуемой им электроэнергии, которая выделяется в виде тепла.

Тестеры для контроля аккумуляторных батарей ИБП.

Аккумуляторные батареи составляют основу любого источника бесперебойного питания. В процессе их эксплуатации отдельные элементы батареи могут постепенно терять свои свойства и выходить из строя. Это приводит лишь к снижению общей емкости батареи и остается незамеченным для обслуживающего персонала. Но во время аварии питающей сети такой источник бесперебойного питания оказывается не в состоянии выдавать требуемое напряжение в течение расчетного времени. Поэтому источники бесперебойного питания необходимо периодически проверять. Оценка работоспособности осуществляется путем замера времени разряда батарей при отключении питания или посредством тестирования элементов его батареи с помощью специального прибора (рис. 1).

Особенности многофазных регуляторов питания процессоров на материнских платах

Особенности многофазных регуляторов питания процессоров на материнских платах Качество электропитания и обеспечение требуемой подводимой мощности - ключевые факторы для достижения заданной производительности ЦП. Например, система на плате GA-X58A-UD9 оснащена передовой схемой питания, которая способна предоставить в распоряжение процессора до 1500 Вт. Специально для системных плат Gigabyte на базе чипсетов Intel 6-серии был разработан новый дизайн модуля питания ЦП, с учетом требований спецификации Intel VRD 12. Например, одной из топовых плат на чипсете Intel Z77 является Gigabyte Z77X-UD5H (флагман линейки Gigabyte для LGA1155), в ней использует 12-фазный дизайн VRM-модуля.

MOSFET-транзисторы

MOSFET-транзисторы. В качестве электронного ключа импульсных преобразователей напряжения питания компонентов материнских плат всегда используется пара полевых n-канальных МОП-транзисторов (MOSFET-транзисторы).

6-фазный PWM-контроллер Intersil ISL6336A

6-фазный PWM-контроллера Intersil ISL6336A может динамически отслеживать текущую загрузку процессора (ток, потребляемый процессором) и в зависимости от этого активировать необходимое число фаз питания (PWM-каналов). Например, когда процессор загружен несильно, а значит, потребляемый им ток невелик, вполне можно обойтись и одной фазой питания, а потребность в шести фазах возникает только при сильной загрузке процессора, когда потребляемый им ток достигает максимального значения.

Инверторы для питания электролюминесцентных ламп подсветки в ЖК панелях ноутбуков.

Инверторы для питания электролюминесцентных ламп подсветки в ЖК панелях ноутбуков. В ЖК панелях многих еще эксплуатируемых сейчас ноутбуков подсветка осуществляется электролюминесцентными лампами холодного свечения. В большинстве ноутбуков используется одна лампа, установленная снизу, либо лампа в форме буквы «Г». «Пуск» лампы, а также ее питание в рабочем режиме обеспечивает DC/AC-конвертор (инвертор). Инвертор осуществляет запуск CCFL-лампы напряжением до 1000 В, а ее стабильное свечение в течение длительного времени обеспечивается рабочим напряжением 500...800 В (в зависимости от размера экрана). Для подключения ламп к инверторам используется емкостная схема. В лампах создаются условия для управляемого тлеющего разряда. Так как рабочая точка находится на пологой части кривой, это позволяет добиться стабильного свечения ламп на протяжении длительного времени, а также позволяет эффективно управлять яркостью. Любой инвертор выполняет следующие стандартные функции: - преобразует постоянное напряжение 5...20 В в высоковольтное переменное напряжение, - регулирует и стабилизирует ток CCFL-лампы, - обеспечивает регулировку яркости, - согласует выходной каскад инвертора с входным сопротивлением CCFL-лампы при запуске и в рабочем режиме; - обеспечивает защиту схемы от короткого замыкания в нагрузке и токовой перегрузки. Типовая блок-схема инвертора питания CCFL-ламп в ноутбуках показана на рис. 1. Инвертор запитывается от источника питания ноутбука постоянным напряжением 5...20 В. При поступлении сигнала включения инвертора на ШИМ-контроллер. Сформированные им импульсы управляют силовым ключом, коммутирующим ток в первичной обмотки импульсного трансформатора. Во вторичной обмотке трансформатора формируется высоковольтное синусоидальное напряжение, которое обеспечивает «старт» лампы, После «старта» лампы ее напряжение питания понижается до нормального рабочего уровня (примерно 500 В). С помощью цепи обратной обеспечивается стабильность питания лампы. Стабильность работы ШИМ-контроллера, защиту от токовой перегрузки, короткого замыкания, перенапряжения обеспечивает цепь контроля.

Драйверы управления переключениями MOSFET-транзисторов

Ремонт источников питания ПК.

Ремонт источников питания ПК. Общая методика и рекомендации по ремонту источников питания персональных компьютеров. Многие считают, что ремонт блоков питания персональных компьютеров (ПК) можно поручить начинающему специалисту по ремонту электронной техники не имеющему опыта в этой области. Но источник питания современного (ПК) представляет собой достаточно сложное радиоэлектронное устройство, ремонт которого можно осуществлять, только зная принципы его построения и работы (и естественно, владея навыками нахождения и устранения дефектов в радиоэлектронных устройствах). Общая методика и рекомендации по ремонту источников питания персональных компьютеров Источник питания представляет собой достаточно сложное радиоэлектронное устройство, ремонт которого можно осуществлять, только зная принципы его построения и работы (и естественно, владея навыками нахождения и устранения дефектов в радиоэлектронных устройствах). При ремонте рекомендуется комплексное использование всех доступных способов поиска неисправностей. Необходимо помнить, что источник импульсного питания не работает без нагрузки, подсоединение к сети должно происходить только через развязывающий трансформатор и помните, что лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) развязывающим трансформатором не является. Практика показывает, из всех элементов системного блока персонального компьютера (ПК) наибольшее число отказов приходится на блоки питания. Наибольшее число отказов блоков питания обычно связано с «человеческим фактором» т. е. с неисправностями, к которым относится ошибочное подключение напряжения питания, включение блока в сеть с неправильно установленным переключателем напряжения питания (переключатель установлен на 115В, а включается блок питания в сеть 220В, а в результате взрыв конденсаторов низкочастотного фильтра, сгоранием термистора, предохранителя). Поэтому перед первым включением источника питания обратите внимание на положение переключателя типа питающей сети (рекомендуется сразу адаптировать аппарат под нашу сеть, исключив (методом выпаивания) все элементы, влекущие возможность ошибочного включения источника). Всегда любой ремонт начинается с очень внимательного предварительного внешнего осмотра ремонтируемого объекта. В большинстве случаев это позволяет отремонтировать блок питания даже при отсутствии достаточной информации. При осмотре необходимо обращать внимание на исправность предохранителей и на любое изменение внешнего вида элементов электрической схемы (цвета корпуса элемента, вздутость корпуса, обрывы соединений и др.). При определении неисправного элемента следует обратить внимание на исправность всех элементов, подключенных именно к этой цепи.

Общая методика и рекомендации по ремонту источников питания персональных компьютеров.

Общая методика и рекомендации по ремонту источников питания персональных компьютеров. Источник питания представляет собой достаточно сложное радиоэлектронное устройство, ремонт которого можно осуществлять, только зная принципы его построения и работы (и естественно, владея навыками нахождения и устранения дефектов в радиоэлектронных устройствах). При ремонте рекомендуется комплексное использование всех доступных способов поиска неисправностей. Необходимо помнить, что источник импульсного питания не работает без нагрузки, подсоединение к сети должно происходить только через развязывающий трансформатор и помните, что лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) развязывающим трансформатором не является. Практика показывает, из всех элементов системного блока персонального компьютера (ПК) наибольшее число отказов приходится на блоки питания. Наибольшее число отказов блоков питания обычно связано с «человеческим фактором» т. е. с неисправностями, к которым относится ошибочное подключение напряжения питания, включение блока в сеть с неправильно установленным переключателем напряжения питания (переключатель установлен на 115В, а включается блок питания в сеть 220В, а в результате взрыв конденсаторов низкочастотного фильтра, сгоранием термистора, предохранителя). Поэтому перед первым включением источника питания обратите внимание на положение переключателя типа питающей сети (рекомендуется сразу адаптировать аппарат под нашу сеть, исключив (методом выпаивания) все элементы, влекущие возможность ошибочного включения источника). Всегда любой ремонт начинается с очень внимательного предварительного внешнего осмотра ремонтируемого объекта. В большинстве случаев это позволяет отремонтировать блок питания даже при отсутствии достаточной информации. При осмотре необходимо обращать внимание на исправность предохранителей и на любое изменение внешнего вида элементов электрической схемы (цвета корпуса элемента, вздутость корпуса, обрывы соединений и др.). При определении неисправного элемента следует обратить внимание на исправность всех элементов, подключенных именно к этой цепи. Ремонт следует проводить технически исправными приборами, с использованием низковольтных паяльников, питающихся через разделительный трансформатор. Нежелательно производить ремонт без развязывающего трансформатора и нагрузки. Для блока питания мощностью 200 Вт рекомендуется использовать для источника питания +5 В нагрузку сопротивлением 4,8 Ом (50 Вт), а для источника +12В нагрузку 14 Ом (12 Вт), в качестве достаточной нагрузки источника питания по каналу +12В могут быть использованы автомобильные лампочки на 12 В.

MOSFET-транзисторы.

MOSFET-транзисторы. В современной электронной аппаратуре, в блоках питания, мониторах, системных платах ПК и другой аппаратуре все чаще находят применение полевые транзисторы. При проведении ремонта мы сталкивается с необходимостью проверки исправности мощных полевых транзисторов. Полевые транзисторы (MOSFET-транзисторы). Полевые транзисторы (ПТ), благодаря ряду уникальных параметров, в том числе высокому входному сопротивлению, находят широкое применение в блоках питания ПК, телевизоров, мониторов, видеомагнитофонов и другой радиоэлектронной аппаратуры. В качестве электронного ключа импульсных преобразователей напряжения питания компонентов материнских плат всегда используется пара полевых n-канальных МОП-транзисторов (MOSFET-транзисторы). Обозначение этого типа транзисторов показано на рис. 1 (для сокращения числа внешних компонентов в транзистор может быть встроен мощный высокочастотный демпферный диод). MOSFET - это аббревиатура от английского словосочетания Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor (Металл- Оксидные Полупроводниковые Полевые Транзисторы). Данный класс транзисторов отличается, прежде всего, минимальной мощностью управления при значительной выходной мощности (сотни ватт). В открытом состоянии ПТ имеют чрезвычайно малые значения сопротивления (десятые доли Ома при выходном токе в десятки ампер), а следовательно, минимальную мощность, выделяющуюся на транзисторе в виде тепла.

Схема клампирования в ИБП.

Схема клампирования в ИБП. В источниках с импульсно-прямоугольным напряжением на выходе при работе от аккумуляторных батарей в силовой части инвертора всегда присутствует схема клампирования (схема фиксации, схема размагничивания). Назначение данной схемы размагнитить трансформатор и обеспечить формирование правильной импульсно-прямоугольной формы выходного напряжения ИБП (см рис.1). В формируемом выходном напряжении между прямоугольными импульсами переменного напряжения должны присутствовать паузы с нулевым напряжением. Без схемы клампирования четкого нуля в паузах получить не возможно, так как при работе трансформатора на реактивную нагрузку в первичной силовой обмотке трансформатора создаются паразитные ЭДС, а также подмагничивание сердечника трансформатора, которые значительно искажают форму выходного напряжения.