↑ следующая новость | предыдущая новость ↓
Когда мы включаем блок питания, напряжения на выходе не сразу достигают нужного значения, а примерно через 0.02 секунды, и чтобы исключить подачу пониженного напряжения на компоненты ПК, существует специальный сигнал «power good», также иногда называемый «PWR_OK» или просто «PG», который подаётся, когда напряжения на выходах +12В, +5В и +3.3В достигают диапазона корректных значений. Для подачи этого сигнала выделена специальная линия на ATX разъёме питания, подключаемого к материнской плате (№8, серый провод).
Ещё одним потребителем этого сигнала является схема защиты от подачи пониженного напряжения (UVP) внутри БП , о которой ещё пойдёт речь – если она будет активна с момента включения на БП, то она просто не даст компьютеру включиться, сразу отключая БП, поскольку напряжения будут заведомо ниже номинальных. Поэтому эта схема включается только с подачей сигнала Power Good.
Этот сигнал подаётся схемой мониторинга или ШИМ-контроллером (широтно-импульсная модуляция, применяемая во всех современных импульсных БП, из-за чего они и получили своё название, английская аббревиатура – PWM, знакомая по современным кулерам – для управления их частотой вращения подаваемый на них ток модулируется подобным образом.)
Диаграмма подачи сигнала Power Good согласно спецификации ATX12V.
VAC — входящее переменное напряжение, PS_ON# — сигнал "power on", который подаётся при нажатии кнопки включения на системном блоке."O/P" — сокращение для "operating point", т.е. рабочее значение. И PWR_OK — это и есть сигнал Power Good. T1 меньше чем 500 мс, T2 находится между 0.1 мс и 20 мс, T3 находится между 100 мс and 500 мс, T4 меньше или равно 10 мс, T5 больше или равно 16 мс и T6 больше или равно 1 мс.
Защита в обоих случаях реализована при помощи одной и той же схемы, мониторящей выходные напряжения +12В, +5В и 3.3В и отключающей БП в случае если одно из них окажется выше (OVP — Over Voltage Protection) или ниже (UVP — Under Voltage Protection) определённого значения, которое также называют «точкой срабатывания». Это основные типы защиты, которые в настоящее время присутствуют фактически во всех блоках питания, более того, стандарт ATX12V требует наличия OVP.
Некоторую проблему составляет то, что и OVP, и UVP обычно сконфигурированы так, что точки срабатывания находятся слишком далеко от номинального значения напряжения и в случае с OVP это является прямым соответствием стандарту ATX12V:
Т.е. можно сделать БП с точкой срабатывания OVP по +12В на 15.6В, или +5В на 7В и он всё ещё будет совместим со стандартом ATX12V.
Такой блок питания будет длительное время выдавать , допустим, 15В вместо 12В без срабатывания защиты, что может привести к выходу из строя компонентов ПК.
С другой стороны, стандарт ATX12V чётко оговаривает, что выходные напряжения не должны отклоняться более чем на 5% от номинального значения, но при этом OVP может быть конфигурирована производителем БП на срабатывание при отклонении в 30% по линиям +12В и +3.3В и в 40% — по линии +5В.
Производители выбирают значения точек срабатывания используя ту или иную микросхему мониторинга или ШИМ-контроллера, потому что значения этих точек жёстко заданы спецификациями той или иной конкретной микросхемы.
Как пример возьмём популярную микросхему мониторинга PS223, которая используется в некоторых блоках питания, которые до сих присутствуют на рынке. Эта микросхема имеет следующие точки срабатывания для режимов OVP и UVP:
| Выход | Минимум | Обычно | Максимум |
| +12 V | 13.1 V | 13.8 V | 14.5 V |
| +5 V | 5.7 V | 6.1 V | 6.5 V |
| +3.3 V | 3.7 V | 3.9 V | 4.1 V |
| Выход | Минимум | Обычно | Максимум |
| +12 V | 8.5 V | 9.0 V | 9.5 V |
| +5 V | 3.3 V | 3.5 V | 3.7 V |
| +3.3 V | 2.0 V | 2.2 V | 2.4 V |
Другие микросхемы предоставляют другой набор точек срабатывания.
И ещё раз напоминаем вам, насколько далеко от нормальных значений напряжения обычно сконфигурированы OVP и UVP. Для того, чтобы они сработали, блок питания должен оказаться в весьма сложной ситуации. На практике, дешёвые БП, не имеющие кроме OVP/UVP других типов защиты, выходят из строя раньше, чем срабатывает OVP/UVP.
В случае с этой технологией (англоязычная аббревиатура OCP — Over Current Protection) есть один вопрос, который следовало бы рассмотреть более подробно. По международному стандарту IEC 60950-1 в компьютерном оборудовании ни по одному проводнику не должно передаваться более 240 Вольт-ампер, что в случае с постоянным током даёт 240 Ватт. Спецификация ATX12V включает в себя требование о защите от превышения по току во всех цепях. В случае с наиболее нагруженной цепью 12Вольт мы получаем максимально допустимый ток в 20Ампер. Естественно, такое ограничение не позволяет изготовить БП мощностью более 300Ватт, и для того, чтобы его обойти, выходную цепь +12В стали разбивать на две или более линий, каждая из которых имела собственную схему защиты от перегрузки по току. Соответственно, все выводы БП, имеющие +12В контакты, разбиваются на несколько групп по количеству линий, в некоторых случая на них даже наносится цветовая маркировка, чтобы адекватно распределять нагрузку по линиям.
Однако во многих дешёвых БП с заявленными двумя линиями +12В на практике используется только одна схема защиты по току, а все +12В провода внутри подключаются к одному выходу. Для того, чтобы реализовать адекватную работу такой схемы, защита от нагрузки по току срабатывает не при 20А , а при, например, 40А, и ограничение максимального тока по одному проводу достигается тем, что в реальной системе нагрузка в +12В всегда распределена по нескольким потребителям и ещё большему количеству проводов.
Более того, иногда разобраться, используется ли в данном конкретном БП отдельная защита по току для каждой линии +12В можно, только разобрав его и посмотрев на количество и подключение шунтов, используемых для измерения силы тока (в некоторых случаях количество шунтов может превышать количество линий, поскольку для измерения силы тока на одной линии могут использоваться несколько шунтов).
Различные типы шунтов для измерения силы тока.
Ещё одним интересным моментом является то, что в отличие от защиты от повышенного/пониженного напряжения допустимый уровень тока регулируется производителем БП, путём подпаивания резисторов того или иного номинала к выходам управляющей микросхемы. А на дешёвых БП, несмотря на требования стандарта ATX12V, эта защита может быть установлена только на линии +3.3В и +5В, либо отсутствовать вовсе.
Как следует из её названия (OTP — Over Temperature Protection), защита от перегрева выключает блок питания, если температура внутри его корпуса достигает определённого значения. Ей оснащены далеко не все блоки питания.
В блоках питания можно увидеть термистор, прикреплённый к радиатору (хотя в некоторых БП он может быть припаян прямо к печатной плате). Этот термистор соединён с цепью управления скоростью вращения вентилятора, он не используется для защиты от перегрева. В БП, оборудованных защитой от перегрева, обычно используется два термистора – один для управления вентилятором, другой, собственно для защиты от перегрева.
В качестве англоязычного названия встречаются аббревиатуры OPP — Over Power Protection или OLP — Over Load Protection )Это опциональный вид защиты, реализуемый при помощи PWM-контроллера или микросхемы мониторинга, а на БП с активным PFC – контроллером PFC. В любом случае, мониторингу подвергается количество тока, который БП потребляет из электрической сети. Если его величина превосходит определённое значение, БП отключается.
Защита от короткого замыкания (SCP — Short Circuit Protection) – вероятно, самая старая из подобных технологий, потому что её очень легко реализовать при помощи пары транзисторов, не задействуя микросхему мониторинга. Эта защита обязательно присутствует в любом БП и отключает его в случае короткого замыкания в любой из выходных цепей, во избежание возможного пожара.
Это не совсем «защита» (NLO — No Load Operation), а просто конструктивная особенность, позволяющая БП включаться и работать без нагрузки на его выходах.
Это видео может оказаться неприемлемым для некоторых пользователей.
Выполните вход, чтобы подтвердить свой возраст.
Очередь просмотра
Очередь
- Удалить все
- Отключить
YouTube Premium
Хотите сохраните это видео?
- Пожаловаться
Пожаловаться на видео?
Выполните вход, чтобы сообщить о неприемлемом контенте.
Понравилось?
Не понравилось?
Защита от кз и перегрева блока питания или зарядного устройства работает во всем диапазоне выходного напряжения.( от 0 до 24 вольт)
В этой части попытаюсь, как могу, рассказать про настройку и работу защиты от короткого замыкания и защиту по температуре в регулируемом блоке питания.
Как это работает можно посмотреть в первой части ( лабораторный бп из компьютерного АТХ ч.1). Работа защиты от кз на холостом ходу: с 07.00 по 08.30 минуты. Под нагрузкой с 09.40 по 15.30 минуты. Работа защиты по температуре с 36.00 по 38.40 минуты.
Тема не нова и изъедена вдоль и поперек. Но все же, внесу свои пару копеек.
Предыстория такова, переделывал АТХ БП под свои нужды, — от питания ардуинки до нагрузки в 300-400 вт. Естественно по невнимательности (неосторожности) периодически коротил выход БП и палил силовую часть.
Порывшись в инете нашел множество простых схем защиты от КЗ собранных на биполярных транзисторах. Но они не устроили, т.к. нижний порог срабатывания лежал до границы используемого напряжения. Сложные схемы собирать не хотелось…
В одном их БП сделал регулировку по току, и ограничение в 10 А ( компаратор на ШИМе), от КЗ также вылетели силовые транзисторы (не сработало ограничение).
И тут пришла идея использовать напряжение падения на шунте и управление мертвым временем ШИМа. В нете толком ничего схожего не нашел, пришлось выдумывать самому.
Схема собрана из того что было под рукой.
В основе компаратор lm393 (точнее только его половина), на положительный вход подается уровень падения напряжения на шунте, на отрицательном — переменником выставляем напряжение срабатывания в эквиваленте тока нагрузки. Выход компаратора подтягиваем резистором к плюсу для получения положительного напряжения. Транзистор по схеме можно не использовать, но с ним работает лучше, сигнал подается на 4 ногу ШИМ (можно использовать другие ноги, например 3) контроллера, что приводит к уменьшению скважности ШИма. Схема также функционирует как защитная от превышения по мощности.
По факту такая схема работает не совсем по феншую, КЗ привод в зацикливание TLки т.к. скважность после падения, тут же растет и опять падает, все это происходит с большой скоростью, но схема работает и уберегла не одну пару силовых транзисторов. Из минусов, необходимо убирать конденсатор "плавного пуска", обычно стоит в цепи 4-14 нога, иначе скорость срабатывания существенно уменьшится.
Питание от внутреннего источника на 5в.
Номинал элементов приведен с расчетом питания 5в.
r1 — 1 ком
r2 — 100 ком (в схему защиты от КЗ не входит присутствует на плате БП)
r3 — в моем случае многооборотный подстроечник на 10 ком, можно поставить меньше, будет более точная регулировка, но точности на 10 ком хватает с головой.
rh — любой мощный резистор 0.1 ом, в моем случае шунт на 10а (75 мв).
vt1 — c3199-y, можно любой другой эквивалент NPN
LM393 — сдвоенный компаратор, в схеме используется только один, второй можно использовать например для защиты от переплюсовки, принцип работы такой же, только определение падения напряжения в обратном направлении, скажем 0.5а, выходной сигнал управляет полевым транзистор в силовой цепи.
Этот компаратор (или эквиваленты) уже стоят в большинстве БП АТХ, поэтому их можно не выпаивать, а собрать схему защиты.
Не желательно выставлять защиту в передел возможности БП, необходимо оставлять запас процентов 30, например БП может выдать 20а, то защиту выставить скажем на 15а.