Привет, друзья! Несмотря на совершенство современных комплектующих то, без чего невозможна их нормальная работа — блок питания компьютера, из чего состоит этот узел и как работает, я расскажу в сегодняшней публикации.
Назначение блока питания
Даже полный «чайник» знает, что БП подает ток. Однако такое утверждение фактически почти ничего не объясняет. Блок питания выполняет три основные функции:
- Понижает напряжение в сети от 220 В (возможны и другие значения) до рабочего напряжения, необходимого для подачи к потребителям энергии – 3.3, 5 и 12 В, в том числе и с отрицательными значениями.
- Выпрямляет переменный ток с частотой 50 Гц, делая его постоянным.
- Стабилизирует рабочее напряжение.
Такие функции требуют соответствующей электрической схемы. БП для системного блока – вовсе не простая конструкция, как можно ошибочно подумать. Рассмотрим более детально его строение – какие логические блоки спрятаны там внутри, и как работает каждый из них.
Конструкционные компоненты
В состав блока питания включены три каскада – входной, выходной и преобразователь. Следует разобрать более детально, как устроен каждый и для чего он предназначен.
Входные цепи
Сюда входят такие блоки:
- Входной фильтр, который отсекает импульсные помехи, не давая им распространяться далее. Также он снижает разряд конденсаторов, который возникает при включении устройства в сеть.
- Корректор мощности снижает нагрузку на питающие цепи.
- Переменное напряжение постоянно трансформирует выпрямительный мост.
- Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает конденсаторный фильтр.
- БП небольшой мощности, который выдает +5 В для поддержки дежурного режима материнки и +12 В для микросхемы преобразователя.
Преобразователь
Состоит из следующих элементов:
- Двух биполярных транзисторов, которые используются в качестве полумостового преобразователя.
- Схемы защиты от изменения питающих напряжений. В этом качестве обычно выступает специфическая микросхема, например SG6105 или UC
- Высокочастотного импульсного трансформатора, формирующий напряжения требуемого номинала.
- Цепей обратной связи, поддерживающих стабильное напряжение на выходе БП.
- Формирователя напряжения, реализованного на базе отдельного операционного усилителя.
Выходные цепи
Для их нормальной работы необходимы такие составляющие:
- Выходные выпрямители, которые используются для подачи напряжения 5 В и 12 В с положительными и отрицательными значениями, с помощью одних и тех же обмоток трансформатора.
- Дроссель групповой стабилизации. Сглаживает импульсы и перераспределяет энергию между остальными цепями.
- Фильтрующие конденсаторы, интегрирующие импульсы, необходимые для получения номинальных напряжений.
- Нагрузочные резисторы, обеспечивающие безопасную работу на холостом ходу.
Достоинства такой схемы
Такая логическая схема используется уже более десятилетия, что лишний раз подтверждает ее высокую эффективность. К неоспоримым достоинствам следует отнести:
- Относительная простота конструкции снижает количество необходимых компонентов, что позволяет снизить себестоимость устройства. Также это упрощает ремонт, в случае его необходимости.
- На выходе получается требуемый диапазон номинальных напряжений, с приемлемым качеством стабилизации, что требуется для нормальной работы комплектующих в составе системного блока.
- Так как основные потери энергии приходятся на процессы преобразования, можно достичь высокого КПД такого блока питания, вплоть до 90%.
- Небольшие габариты и масса, что позволяет собирать более компактные системные блоки.
- При внесении соответствующих конструкционных корректировок, такие БП можно использовать в сетях с широким диапазоном напряжения – например, 115 В в США или 220 В на постсоветском пространстве.
Некоторые особенности разных моделей
Эффективность устройства зависит не только от принципиальной схемы – они в большинстве случаев унифицированы, а какие-то революционные нововведения внедряются редко.
Во многом на КПД и срок эксплуатации блока питания влияет качество комплектующих, которое может отличаться у разных производителей – от откровенного контрафакта у бюджетных моделей, сделанных в полукустарных условиях, до качественных микросхем, соответствующих всем принятым стандартам, которые используются в схемах вызывающих доверие брендов.
Естественно, при покупке нового БП, ни один продавец не даст сорвать пломбу и более тщательно покопаться во внутренностях устройства. 
Здесь на помощь нам приходит видеохостинг YouTube – на соответствующих каналах, которые несложно найти, блоггеры выкладывают процесс разборки и результаты тестов различных комплектующих.
Однако при этом следует прислушиваться только к мнению создателя ролика, которому вы доверяете и чья компетентность не вызывает сомнений.
Для более детального углубления в тему, советую ознакомиться с моими публикациями «сертификаты блоков питания» и «основные характеристики блока питания».
А в качестве возможной покупки, могу порекомендовать блок питания [urlspan]Chieftec 550W Retail CPS-550S [FORCE][/urlspan] – надежное устройство с достаточной мощностью, не дорого и от хорошо зарекомендовавшего себя бренда.
Спасибо за внимание и до следующей встречи. Благодарю всех, кто делится моими статьями в социальных сетях.
С уважением, Андрей Андреев
