Наша сеть партнеров Banwar
Прогрес не стоїть на місці. Продуктивність комп'ютерів стрімко зростає. А зі збільшенням продуктивності зростає і енергоспоживання. Якщо раніше на блок живлення майже не зверталося уваги, то тепер, після заяви nVidia про рекомендованої потужності харчування для своїх топових рішень в 480 Вт, все трохи змінилося. Та й процесори споживають все більше і більше, а якщо ще все це як слід розігнати ...
C щорічним апгрейдом процесора, материнки, пам'яті, відео, я давно змирився, як з неминучим. Але апгрейд блоку живлення мене чомусь здорово нервує. Якщо залізо прогресує кардинально, то в схемотехніці блоку живлення таких принципових змін практично немає. Ну, транс побільше, дроти на дроселях товстіший, діодні збірки потужніший, конденсатори ... Невже не можна купити блок живлення потужніший, так би мовити на виріст, і жити хоча б пару років спокійно. Не замислюючись про такий відносно просту річ, як якісне електроживлення.
Здавалося чого б простіше, купи блок живлення найбільшій потужності, яку знайдеш, і насолоджуйся спокійним життям. Але не тут то було. Чомусь всі працівники комп'ютерних фірм впевнені, що 250-ти ватного блока живлення вистачить вам з надлишком. І, що дратує найбільше, починають безапеляційно повчати і безпідставно доводити свою правоту. Тоді на це резонно помічаєш, що знаєш, чого хочеш і готовий за це платити і треба швидше дістати те, чого запитують і заробити законну прибуток, а не злити незнайомої людини своїми безглуздими, нічим не підкріпленими домовленостями. Але це тільки перша перешкода. Йдемо далі.
Припустимо, ви все-таки знайшли потужний блок живлення, і тут ви бачите, наприклад, такий запис в прайсі
- Power Man PRO HPC 420W - 59 уе
- Power Man PRO HPC 520W - 123 уе
При різниці в 100 ват ціна зросла вдвічі. А вже якщо брати з запасом, то потрібно 650 або більше. Скільки це буде коштувати? І це ще не все!
У переважній більшості сучасних блоків живлення використовується мікросхема SG6105. А схема включення її, має одну дуже неприємну особливість - вона не стабілізує напруги 5 і 12 вольт, а на її вхід подається середнє значення цих двох напруг, отримане з резисторного подільника. І стабілізує вона це середнє значення. Через цю особливість часто відбувається таке явище, як "перекіс напруг". Раніше використовували мікросхемиTL494, MB3759, KA7500. Вони мають ту ж особливість. Наведу цитату зі статті пана Коробейникова .
"... Перекіс напруг виникає через нерівномірний розподіл навантаження по шинах +12 і +5 Вольт. Наприклад, процесор живиться від шини + 5В, а на шині +12 висить жорсткий диск і CD привід. Навантаження на +5 В у багато разів перевищує навантаження на +12 В. 5 вольт провалюється. Мікросхема збільшує duty cycle і +5 В піднімається, але ще сильніше збільшується +12 - там менше навантаження. Ми отримуємо типовий перекіс напруг ... "
На багатьох сучасних материнських платах процесор живиться від 12 вольт, тоді відбувається перекіс навпаки, 12 вольт знижується, а 5 підвищується.
І якщо в номінальному режимі комп'ютер нормально працює, то при розгоні споживана процесором потужність збільшується, перекіс посилюється, напруга зменшується, спрацьовує захист блоку живлення від зниження напруги і комп'ютер відключається. Якщо не відбувається відключення, то все одно знижена напруга не сприяє хорошому розгону.
Так, наприклад, було у мене. Навіть написав на цю тему замітку - " лампочка оверклокера "Тоді у мене в системнике працювали два блоки живлення - Samsung 250 W, Power Master 350 W. І я наївно вірив, то 600 ват більш ніж достатньо. Досить може і досить, але через перекіс всі ці вати марні. Цей ефект я через незнання посилив тим, що від Power Master підключив материнку, а від Samsung гвинт, дисководи і т.д. тобто вийшло - з одного блоку живлення береться, в основному 5 вольт, з іншого 12. а інші лінії "в повітрі", що і посилило ефект "перекосу".
Після цього я придбав 480 ватний блок живлення Euro case. Через своєї пристрасті до тиші, переробив його в безвентиляторний, про що теж писав на сторінках сайту . Але і в цьому блоці стояла SG6105. При його тестуванні я теж зіткнувся з явищем "перекосу напруг". Щойно придбаний блок живлення непридатний для розгону!
І це ще не все! Мені все хотілося придбати другий комп'ютер, а старий залишити "для дослідів", але елементарно "давила жаба". Нещодавно я цю зверюгу все ж умовив і придбав залізо для другого компа. Це звичайно окрема тема, але я для нього купив блок живлення - PowerMan Pro 420 W. Вирішив перевірити його на предмет "перекосу". А так як нова мати живить процесор по шині 12 вольт, то по ній я і перевірив. Як? Дізнаєтеся, якщо дочитаєте статтю до кінця. А поки скажу, що при навантаженні 10 ампер, дванадцять вольт провалилося до 11.55. Стандарт допускає відхилення напруг плюс-мінус 5 відсотків. П'ять відсотків від 12 це 0.6 вольта. Іншими словами при струмі 10 ампер напруга впала майже до гранично допустимої позначки! А 10 ампер відповідає 120-ти ватам споживання процесора, що при розгоні цілком реально. У паспорті до цього блоку по шині 12 вольт заявлений струм 18 ампер. Я думаю, не бачити мені цих ампер, так як від "перекосу" блок живлення вимкнеться набагато раніше.
Разом - чотири блоки живлення за два роки. І треба брати п'ятий, шостий, сьомий? Не вистачить. Набридло платити за те, що заздалегідь не подобається. Що мені заважає самому зробити кіловатний блок живлення і пожити спокійно пару років, з упевненістю в якості і кількості харчування свого улюбленця. До того ж я затіяв виготовлення нового корпусу. Корпус я почав робити преогромное і блок живлення, нестандартного розміру, повинен поміститися там без проблем. Але і власникам стандартних корпусів може стати в нагоді таке рішення. Завжди можна зробити зовнішній блок живлення, тим більше прецеденти вже є. Здається, Zalman випустив зовнішній блок живлення.
Звичайно, робити блок живлення такої потужності "з нуля" - складно, довго, та й клопітно. Тому і з'явилася ідея зібрати один блок з двох фабричних. Тим більше вони вже є і, як з'ясувалося, в теперішньому вигляді непридатні для розгону. На цю думку мене наштовхнула все та ж стаття пана Коробейникова .
"... Для введення роздільного стабілізації потрібен другий трансформатор і друга мікросхема ШІМ, так і робиться в серйозних і дорогих серверних блоках ..."
У комп'ютерному блоці живлення існує три сільноточние лінії з напругою 5, 12 і 3.3 вольта. У мене є два стандартних блоку живлення, нехай один з них виробляє 5 вольт, а інший, потужніший, 12 і всі інші. Напруга 3.3 вольта стабілізується окремо і явища перекосу не викликає. Лінії виробляють -5, -12 і т.д. - малопотужні і ці напруги можна взяти з будь-якого блоку. А для здійснення цього заходу, використовувати принцип, викладений в тій же статті р Коробейникова - відключати непотрібну напругу від мікросхеми, а потрібне підрегулювати. Тобто, тепер SG6105 буде стабілізувати тільки одне напруга і, отже, явище "перекосу напруг" не буде.
Так само полегшується режим роботи кожного блоку живлення. Якщо подивитися силову частину, типової схеми блоків живлення (Рис.2), то видно, що обмотки 12, 5 і 3.3 вольта представляють собою одну загальну обмотку з відводами. І якщо з такого трансу брати не відразу все три, а тільки одне напруга, то потужність трансформатора залишиться колишньою, але на одне напруга, а не на три.
Наприклад, блок по лініях 12, 5, 3.3 вольта видавав 250 ват, то тепер практично ці ж 250 ват ми отримаємо по лінії, наприклад, 5 вольт. Якщо раніше загальна потужність ділилася між трьома лініями, то тепер всю потужність можна отримати на одній лінії. Але на практиці для цього потрібно замінити діодні збірки на використовуваної лінії на більш потужні. Або включити паралельно додаткові збірки, взяті з іншого блоку, на якому ця лінія використовуватися не буде. Так само максимальний струм буде обмежувати переріз проводу дроселя. Може спрацювати і захист блоку живлення від перевантаження по потужності (хоча цей параметр можна відрегулювати). Так що повністю потрійну потужність ми не отримаємо, але прибавка буде, та й грітися блоки будуть набагато менше. Можна, звичайно, перемотати дросель проводом більшого перетину. Але про це пізніше.
Перед тим, як приступити до опису модифікації, потрібно сказати кілька слів. Дуже непросто писати про бувальцях електронного обладнання. Не всі читачі розбираються в електроніці, не кожен читає принципові схеми. Але в той же час є читачі, які займаються електронікою професійно. Як не напишеш - виявиться, що для когось незрозуміло, а для кого-то дратівливо примітивно. Я все ж спробую написати так, що б було зрозуміло переважній більшості. А фахівці, думаю, мене пробачать.
Так само необхідно сказати, що всі переробки обладнання ви робите на свій страх і ризик. Будь-які модифікації позбавляють вас гарантії. І природно, автор, за будь-яку шкоду відповідальності не несе. Не зайвим буде сказати, що людина, що береться за таку модифікацію, повинен бути впевнений в своїх силах, і мати відповідний інструмент. Дана модифікація здійсненна на блоках харчування зібраних на основі мікросхеми SG6105 і трохи застарілих TL494, MB3759, KA7500.
Для початку довелося пошукати datasheet на мікросхему SG6105 - це виявилося не так вже й складно. Наводжу з datasheet нумерацію ніг мікросхеми і типову схему включення.
Рис 1. SG6105 
Мал. 2. Типова схема включення. 
Мал. 3. Схема включення SG6105
Опишу спочатку загальний принцип модернізації. Спочатку модернізація блоків на SG6105. Нас цікавлять висновки 17 (IN) і 16 (COMP). До цих висновків мікросхеми та підключений резисторний дільник R91, R94, R97 і підлаштування резистор VR3. На одному блоці відключаємо напруга 5 вольт, для цього Випаюємо резистор R91. Тепер підстроюємо величину напруги 12 вольт резистором R94 грубо, а змінним резистором VR3 точно. На іншому блоці навпаки, відключаємо 12 вольт, для цього Випаюємо резистор R94. І підстроюємо величину напруги 5 вольт резистором R91 грубо, а змінним резистором VR3 точно.
Провід PC - ON всіх блоків живлення з'єднуються між собою і підпоюють до 20-ти контактного роз'єму, який потім підключаємо до материнке. З проводом PG складніше. Я взяв цей сигнал з більш потужного блоку живлення. Надалі можна реалізувати кілька більш складних варіантів. 
Мал. 4. Схема розпаювання роз'єму
Тепер про особливості модернізації блоків на основі мікросхеми TL494, MB3759, KA7500. У цьому випадку сигнал зворотного зв'язку з вихідних випрямлячів напруги 5 і 12 вольт подається на висновок 1 мікросхеми. Вступаємо трохи по-іншому - перерізуємо доріжку друкованої плати близько виведення 1. Іншими словами відключаємо висновок 1 від решти схеми. І на цей висновок подаємо потрібне нам напруга через резисторний дільник.
Рис 5. Схема для мікросхем TL494, MB3759, KA7500
В цьому випадку номінали резисторів однакові і для стабілізації 5 вольт і для 12. Якщо ви вирішили використовувати блок живлення для отримання 5-ти вольт, то резисторний дільник підключаєте до виходу 5В. Якщо для 12, то до 12.
Напевно вистачить теорії і настав час приступати до справи. Спочатку треба визначитися з вимірювальними приладами. Для вимірювання тиску я застосую одні з найдешевших мультиметров DT838. Точність вимірювання напруги у них 0.5 відсотка, що цілком прийнятно. Для вимірювання струму використовую стрілочний амперметр. Токи потрібно міряти великі, тому доведеться самому виготовити амперметр з стрілочний вимірювальної головки і саморобного шунта. Готовий амперметр з фабричним шунтом прийнятного розміру я знайти не зміг. Знайшов амперметр на 3 ампера, розібрав його. Витягнув з нього шунт. Вийшов мікроамперметр. Далі була невелика складність. Для виготовлення шунта і калібрування амперметра, зробленого з мікроамперметра, був потрібен зразковий амперметр, здатний вимірювати струм в межах 15-20 ампер. Для цих цілей можна було б застосувати струмові кліщі, але у мене таких не виявилося. Довелося шукати вихід. Вихід я знайшов найпростіший, звичайно, не дуже точний, але цілком. Шунт я вирізав із сталевого листа товщиною 1 мм, шириною 4 мм і довжиною 150 мм. До блоку живлення через цей шунт підключив 6 лампочок 12V, 20W. Згідно із законом Ома через них потік струм рівний 10 ампер.
Р (Wt) / U (V) = I (A), 120/12 = 10А
Один провід від микроамперметра поєднав з кінцем шунта, а другий рухав по шунту, поки стрілка приладу не показала 7 поділок. До 10 поділок не вистачило довжини шунта. Можна було підрізати шунт тонший, але через брак часу вирішив залишити, як є. Тепер 7 поділок цієї шкали відповідають 10 ампер.
Фото 1 Бюджетний стенд для підбору шунта. 
Фото 2. Стенд з включеними 6-ю лампочками 12вольт 20 ват.
На останній фотографії видно, як просіло напруга 12 вольт при струмі 10 ампер. Блок живлення PowerMan Pro 420 W. Мінус 11.55 показує через те, що я переплутав полярність щупів. Насправді звичайно плюс 11.55. Цей же стенд я буду використовувати як навантаження для регулювання готового блоку живлення.
Новий блок живлення я буду робити на основі PowerMaster 350 W, він буде виробляти 5 вольт. Згідно наклейці на ньому, він по цій лінії повинен давати 35 ампер. І PowerMan Pro 420 W. З нього я буду брати всі інші напруги.
У цій статті я покажу загальний принцип модернізації. Надалі я планую переробити отриманий блок живлення в пасивний. Можливо, перемотати дроселі проводом більшого перетину. Допрацюю сполучні кабелі на предмет зменшення наведень і пульсацій. Зроблю моніторинг струмів і напруг. І можливо багато іншого. Але це в майбутньому. Все це описувати в даній статті я не буду. Мета статті - довести можливість отримання потужного блоку живлення, шляхом модернізації двох-трьох блоків меншої потужності.
Трохи про техніку безпеки. Все перепайки виробляються, природно, при вимкненому блоці. Після кожного вимкнення блоку, перед подальшими роботами, розряджайте великі конденсатори. На них присутня напруга 220 вольт, і заряд вони накопичують дуже пристойний. Чи не смертельний, але вкрай неприємний. Електричний опік заживає довго.
Почну з PowerMaster. Розбираю блок, виймаю плату, відрізаю зайві дроти ...
Фото 3. Блок PowerMaster 350 W
Знаходжу мікросхему ШІМ, вона виявилася TL494. Знаходжу висновок 1, обережно перерізую друкований провідник і підпоюю до висновку 1 новий резисторний дільник (див. Рис5). Підпоюю вхід резисторного подільника до пятівольтового виходу блоку живлення (зазвичай це червоні дроти). Ще раз перевіряю правильність монтажу, це ніколи не буває зайвим. Підключаю модернізований блок до свого бюджетному стенду. Про всяк випадок, сховавшись за стілець, включаю. Вибуху не сталося і це навіть викликало легке розчарування. Для запуску блоку з'єдную провід PS ON із загальним проводом. Блок включається, лампочки спалахують. Перша перемога.
Змінним резистором R1 на малому навантаженні блоку живлення (дві лампочки по 12V, 20W і спот 35W) виставляю вихідна напруга 5 вольт. Напруга заміряю безпосередньо на вихідному роз'ємі.
Фотоапарат у мене не найкращий, дрібні деталі не бачить, тому прошу вибачення за якість знімків.
Блок живлення на нетривалий час можна включати без вентилятора. Але потрібно стежити за температурою радіаторів. Будьте обережні, на радіаторах деяких моделей блоків живлення присутня напруга, іноді висока.
Не вимикаючи блок, починаю підключати додаткове навантаження - лампочки. Напруга не змінюється. Блок стабілізує добре.
На цій фотографії я підключив до блоку все лампочки, які були в наявності - 6 ламп по 20w, дві по 75 w, і спот 35w. Струм, поточний через них за показниками амперметра в межах 20 ампер. Ніякого "просідання", ніяких "перекосів"! Півсправи зроблено.
Тепер беруся за PowerMan Pro 420 W. Так само розбираю його.
Знаходжу на платі мікросхему SG6105. За тим знаходжу потрібні висновки.
Принципова схема, наведена в статті р Коробейникова, відповідає моєму блоку, нумерація і номінали резисторів ті ж. Для відключення 5-ти вольт випаюю резистор R40 і R41. Замість R41 впаюються два змінних резистора з'єднаних послідовно. Номінал 47 кому. Це для грубого регулювання напруги 12 вольт. Для точного регулювання використовується резистор VR1 на платі блоку живлення
Рис 6. Фрагмент схеми блоку живлення PowerMan
Знову дістаю свій примітивний стенд і підключаю до нього блок живлення. Спочатку підключаю мінімальне навантаження - спот 35W.
Включаю, підлаштовують напруга. Потім, не вимикаючи блок живлення, підключаю додаткові лампочки. Напруга не змінюється. Блок прекрасно працює. За свідченнями амперметра струм досягає 18 ампер і ніякого "просідання" напруги.
Другий етап закінчений. Тепер залишилося перевірити, як будуть працювати блоки в парі. Перекушують дроту червоного кольору йдуть від PowerMan до гнізда і Молекс, ізолюю їх. А до гнізда і Молекс підпоюю пятівольтовий провід від PowerMaster 350 W, так само з'єдную загальні дроти обох блоків. Провід Power On блоків живлення поєдную. PG беру з PowerMan. І підключаю цей гібрид до свого системного блоку. На вигляд він кілька дивний і якщо комусь захочеться дізнатися про нього детальніше, прошу на ПС .
Конфігурація така:
- Мати Epox KDA-J
- Процесор Athlon 64 3000
- Пам'ять Digma DDR500, дві планки по 512Mb
- Гвинт Samsung 160Gb
- Відео GeForce 5950
- DVD RW NEC 3500
Включаю, все прекрасно працює.
Досвід вдаючись. Тепер можна Приступати до подальшої модернізації "об'єднаного блоку живлення". Переклад его на пасивне охолодження. На фотографії видно панель з приладами - це все буде підключено до даного блоку. Стрілочні прилади - моніторинг струмів, цифрові прилади в круглих отворах під стрілочними - моніторинг напруг. Ну і тахометр, і все таке, про це я вже писав на своїй персоналке . Але це в подальшому.
Вплив "об'єднаного блоку живлення" на подальший розгін я не перевіряв. Дороблю, тоді і перевірю. Процесор вже розігнаний до 2.6 гігагерц по шині, при напрузі на проце 1.7 вольта. Гнав я його на Безвентиляторний блоці живлення, але при такому розгоні 12 вольт на ньому просідали до 11.6 вольта. А гібрид видає рівно 12. Так що, можливо, ще трохи мегагерц я з нього вичавлю. Але це буде інша історія.
Список використаної літератури:
- datasheet на мікросхему SG6105
- Стаття р Коробейникова
- Журнал "Радіо". - 2002.-№ 5, 6, 7. "Схемотехніка блоків живлення персональних комп'ютерів" авт. Р. Александров
Чекаємо на Ваші Коментарі в спеціально створеній гілці конференции .
Скільки це буде коштувати?Як?
І треба брати п'ятий, шостий, сьомий?