Sursă de alimentare

Argument

Sursa de alimentare nu este doar una dintre cele mai importante componente ale unui PC, ci si cea mai des ignorata. Parafrazand un faimos umorist, sursa de alimentare nu este deloc respectata. Unii pierd ore intregi discutand despre viteza procesorului, cantitatea de memorie, capacitatea de stocare a discurilor, performantele adaptorului video, dimensionarea monitorului,dar sursa de alimentare este rareori cel putin mentionata. Sursa de alimentare este o componenta de baza a sistemului,functia de alimentare este critica, deoarece asigura energia electrica necesara tuturor celorlalte componente din sistem,si este una dintre componentele cele mai predispuse la defectarea din orice sistem de calcul. Cele mai multe automate programabile se pot alimenta atat la 24 Vcc cat si la 220 Vca. La unele automate programabile alimentarea se face printr-un modul separat. In general, acestea sunt automatele programabile mari, in timp ce seriile mici si medii contin modulele de alimentare asemanatoare celor utilizate de PC. Utilizatorul trebuie sa deterimne curentul necesar intrarilor si iesirilor astfel incat sursa de alimentare sa asigure necesarul de curent. Diferitele tipuri de module folosesc cantitati diferite de curent electric.O sursa de alimentare care functioneaza necorespunzator poate cauza functionarea necorespuzatoare a celorlalte componente din sistem, dar poate sa deterioreze alte componente ale calculatorului prin furnizarea unor tensiuni incorecte sau oscilante. Datorita importantei pe care o are pentru functionarea corecta si fiabila a sistemului, trebuie sa intelegem atat functionarea si limitarile unei surse de alimentare,cat si problemele ce pot aparea din acest punct de vedere, precum si modurile de rezolvare ale acestora.

Sursa de alimentare trebuie sa furnizeze o tensiune continua uniforma pentru a permite sistemului sa functioneze corespunzator.Dispozitivele care functioneaza la alte tensiuni decat acestea trebuie sa fie alimentate de regulatoare de tensiune aflate pe placa.De exemplu, modulele RIMM si modulele duale de memorie in linie DDR folosesc tensiunea de 2,5 V, in timp ce placile AGP 4x si mai rapide au nevoie de 1,5 V, tensiuni furnizate de regulatoare simple de pe placa.De asemenea, procesoarele au nevoie de o varietate de tensiuni, furnizate de un modul complex de reglare a tensiunii, incorporat in placa de baza sau instalat pe aceasta.In mod normal,pe o placa de baza moderna gasiti trei sau mai multe regulatoare de tensiune.

Racirea prin flux invers este acela ca sistemul se mentine mai curat, lipsit de praf si de murdarire.Carcasa este de fapt presurizata , astfel incat aerul este evacuat continuu prin fantele carcasei-invers decat se intampla la modelele precedente.Din acest motiv, racirea cu flux invers este adeseori denumita ventilatie cu presiune pozitiva.

Desi acesta pare a fi un bun mod de a ventila un sistem, un sistem cu suprapresiune are nevoie de un ventilator mai puternic pentru a aspira debitul necesar de aer printr-un filtru si pentru a presuriza carcasa. De asemenea, filtrul necesita o intretinere periodica- in functie de conditiile de lucru, poate fi necesara curatarea sau inlocuirea acestuia chiar si saptamanal.In plus, caldura generate de sursa de alimenatare a unui sistem in plina sarcina ridicata temperatura aerului aspirat din exterior, astfel incat aerul suflat peste processor este deja incalzit, ceea ce reduce capacitatea generala de racire sistemului.Sursele de alimentare pentru calculatoare sunt in ,comutatie, nu de tip liniar. Sursele de alimentare in comutatie utilizeaza un circuit oscilant de inalta frecventa pentru a transforma tensiunea alternativa mai mare a retelei de alimentare in tensiunile mai mici, folosite pentru alimentarea PC-ului si a componentelor acestuia. Aceste surse sunt foarte eficiente in ceea ce priveste dimensiunile, greutatea si energia,in comparatie cu tipul liniar standard,care care foloseste un transformator intern mare pentru a genera diferitele tensiuni de iesire.

Acest model cu tansformator este ineficient cel putin din trei puncte de vedere.In primul rand, tensiunea de iesire a transformatorului urmareste liniar tensiunea de intrare (de unde si denumirea liniar), astfel incat orice fluctuatie a tensiunii alternative a retelei care alimenteaza sistemul poate provoca probleme la iesire.In al doilea rand, cererea ridicata de curent a unui sistem PC necesita infasurari voluminoase in transformator.In al treilea rand, frecventa de 50 sau 60 Hz a retelei de curent alernativ este dificil de filtrat in sursa de alimentare,necesitand rectificatoare si condensatoare de filtrare mari si costisitoare.Sursele de alimentare in comutatie folosesc un circuit de comutare care intrerupe curentul de alimentare cu o frecventa relativ ridicata.

Aceasta permite utilizarea transformatoarelor de inalta frecventa, care sunt mult mai mici si mai usoare.De asemenea, frecventa inalta poate fi eliminata la iesire,prin filtrare, mult mai usor si mai ieftin, iar tensiunea de intrare poate varia in limite largi.Pentru reteaua de 110 V, tensiunile de intrare de la 90 la 135 V produc inca tensiuni de iesire corespunzatoare,iar multe surse cu comutare se pot regla automat pentru tensiunea de 220 V .Una din caracteristicile tuturor surselor de alimentare in comutatie este aceea ca ele nu functioneaza fara o sarcina. Aceasta inseamna ca, pentru a functiona, sursa trebuie sa fie conectata la un consumator de energie, cum ar fi o placa de baza si o unitate de disc. Daca aveti sursa de alimentare pe o masa fara a fi legata la nici un consumator, sursa se va arde sau va fi blocata de circuitele sale de protectie.Majoritatea surselor de alimentare sunt protejate impotriva functionarii in gol si se deconecteaza automat. Totusi, unele din sursele cele mai ieftine nu sunt prevazute cu circuitul si releul de protectie si se distrug dupa cateva secunde de functionare in gol.

Unele surse de alimentare sunt prevazute cu rezistente de sarcini incorporate, astfel incat pot functiona chiar daca nu sunt legate la o sarcina normala (cum ar fi o placa de baza si o unitate de disc).Unele surse de alimentare impun cerinte minime de incarcare atat pentru tensiunea de +5 V, cat si pentru cea de +12 V.

Capitolul I

Elementele componente ale sursei de alimentare

1.1. Caracteristicile nominale ale surselor de alimentare

Caracteristicile de intrare sunt prezentate sub forma de tensiuni, iar cele de iesire - sub forma de intensitari,la nivelurile respective de tensiune. Daca producatorul nu indica puterea totala, puteti transforma intensitatile,(amperi) in puteri (wati). Prin inmutirea tensiunii cu intensitatea corespunzatoare fiecarei iesiri si adunarea rezultatelor, puteti calcula puterea totala in wati a sursei de alimentare.Remarcati ca pentru calcularea puterilor de iesire sunt folosite numai tensiunile pozitive; iesirile negative, semnalele Standby, Power_Good si alte semnale care nu sunt folosite pentru alimentarea.componentelor nu sunt luate in calcul.

Tabelul 1 prezinta nivelurile de iesire standard ale surselor de alimentare cu tipodimensiuni standard in domeniu.Majoritatea producatorilor ofera surse dimensionate de la 100W la 450W sau mai mult. Tabelul 2 prezinta caracteristicile nominale de iesire la fiecare nivel de tensiune pentru sursele de alimentare, cu diferite valori nominale de iesire specificate de producatori.Pentru a alcatui acest tabel, trebuie sa consultam fisele de specificatii ale surselor produse de Astec Standard Power si PC Power and Cooling.Desi cele mai multe valori nominale sunt destul de exacte, pentru anumite categorii par a fi prea optimiste.