Лекция 7 и лабораторная работа по дисциплине Технические средства информатизации


Лекция 7. Блок питания. Источники бесперебойного питания, стабилизаторы напряжения, сетевые фильтры
-254057150Блок питания – предназначен для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, а также преобразования сетевого напряжения до необходимых значений.  В некоторой степени блок питания может выполнять функции стабилизации и защиты компонентов компьютера от незначительных скачков напряжений.
Блок питания подает напряжение питания всем электронным элементам системного блока.
Основной характеристикой БП является его мощность, которая в современных изделиях варьируется от 300 до 1500W (Ватт). Как правило, для офисного компьютера достаточно мощности в 400 - 450W, а вот для продвинутых систем с установленными несколькими видеокартами может потребоваться -42545-87630очень мощный блок питания, так как в пиковой нагрузке энергопотребление такой системы может достигать от 700 - 1000 Вт.
На корпусе блока питания расположены охлаждающий вентилятор, общий сетевой разъем, сетевой разъем для подключения монитора.
Электронные компоненты компьютера требуют напряжения питания "+5 В", двигатели накопителей — "+12 В".
635213360542544067310Для подключения к системной плате используются два 6-контактных разъема. Для питания накопителей предназначены 4-контактные разъемы. На 4-контактных разъемах два черных проводника — "Земля", красный проводник — "+5 В", желтый проводник — "+12 В".
В каталогах комплектующих названия блоков питания одни из самых емких и коротких, например: Блок питания ATX 1000W OCZ Z1000M-UN
ATX – стандарт разъема питания материнской платы, являющийся основным для наст-х ПК
1000W – мощность блока питания
OCZ – фирма производитель БП;
Z1000M-UN – модель блока питания
Различают блоки питания по типу Коррекции фактора мощности - Power Factor Correction (PFC): активная и пассивная. Пассивная PFC реализуется в виде обычного дросселя, сглаживающего пульсацию напряжения. Но эффективность у такой PFC очень низкая. С пассивной системой коррекции мощности выпускаются самые простые блоки питания, которые устанавливаются в недорогие бюджетные корпуса. А активная PFC реализуется в виде дополнительной платы и представляет собой еще один импульсный источник питания, причем повышающий напряжение. Помимо того, что активная PFC обеспечивает близкий к идеальному коэффициент мощности, так еще, в отличие от пассивной, она улучшает работу блока питания - дополнительно стабилизирует входное напряжение, и блок становится заметно менее чувствительным к пониженному напряжению, а также "глотает" кратковременные (доли секунды) провалы напряжения. С активной системой выпускаются более поздние модели качественных блоков питания известных производителей: Seasonic, Chieftec, HighPower, FSP, ASUS, CoolerMaster, Zalman.
При выборе между несколькими БП, подходящей вам мощности, решающим фактором является суммарная мощность по линиям +12V. Чем больше эта суммарная мощность, тем лучше реализованы компоненты БП. Другими словами, например, если вы выбрали три БП общей мощностью 500W, то среди них нужно выбрать тот, у которого больше суммарный ток (соответственно и мощность) по линиям +12V1..+12V2 и т.д. Рассмотрим на примере, где на наклейке искать нужную нам информацию.

В блоке питания от ZALMAN в наличии одна линия +12V, всего 18A и лишь 216 Вт. Но в нём присутствует активная PFC, что является неоспоримым плюсом. Такого блока вполне хватит для средней бюджетной системы.
Кроме того нужно обратить внимание на разъёмы кабелей блока питания, которые будут использоваться для подключения ваших комплектующих. Существует так называемый стандарт ATX блоков питания. Этим стандартом и обусловлено наличие необходимых коннекторов для подключения всего оборудования.
Проблемы в электропитании
Статистика свидетельствует, что по причинам, связанным со сбоями в электросети, в 75% случаев происходит потеря информации и в 65% выходит из строя само электронное оборудование, поэтому стабильное электропитание компьютеров имеет особую важность. Существенным моментом при оборудовании офиса является правильная разводка линий электропитания (220 В). Все узлы персонального компьютера и подключенное к нему периферийное оборудование должны запитываться от одной фазы электросети. Для отключения компьютерного оборудования должен использоваться отдельный щит с автоматами защиты и общим рубильником. Помимо полного отключения сетевого напряжения проблемы в электропитании компьютера могут возникать из-за его кратковременных провалов, перенапряжений, гармонических искажений, различных электромагнитных и радиочастотных шумов. Чтобы исключить подобные неприятности, следует воспользоваться специальными устройствами защиты.
Последствием внезапного отключения электропитания компьютера (независимо от его причины) может стать полная потеря данных в оперативной и кэш-памяти, а при работе в сетевой операционной системе вероятен крах таблиц размещения файлов на диске. В худшем случае может произойти повреждение самих электронных элементов.
Для обеспечения бесперебойного электропитания компьютера применяются различные источники бесперебойного питания.
Устройства защиты
left0Простейшую защиту электропитания компьютера обычно обеспечивают так называемые ограничители перенапряжений. Эти устройства предохраняют питаемые узлы компьютера от различного рода выбросов и всплесков питающего напряжения электросети, а также радиочастотных шумов. Большая часть повреждений системных, модемных и факс-модемных и сетевых плат является последствием импульсов высокого напряжения, попадающих в интерфейсный порт не по сети питания, а по кабелям данных. Чтобы избежать столь неприятных эффектов, необходимо использовать дополнительные устройства.
Обеспечить работу компьютера при полном отключении электропитания может только устройство, называемое ИБП (источник бесперебойного питания) или UPS (Uninterruptible Power Supply). Функционально такой прибор состоит из устройства подавления помех, зарядного устройства, батареи аккумуляторов и преобразователя напряжения (инвертора).
Наиболее многочисленную группу ИБП составляют устройства, работающие по технологии On-Line (постоянно включенные) и Off-Line (резервные). Постоянно включенные ИБП обеспечивают стабильное энергоснабжение подключенных устройств независимо от состояния электросети, в то время как резервные ИБП переходят на режим работы от аккумуляторов только при отключении внешнего питающего напряжения и характеризуются поэтому неким конечным временем переключения. Для локальных вычислительных сетей большое значение имеет автоматический контроль состояния ИБП, подключенного к серверу. Для этой цели в сетевые операционные системы включаются специальные программы, а ИБП либо доукомплектовываются соответствующими платами контроля, либо изначально обладают возможностью обмениваться данными с компьютером через последовательный порт.
Основные параметры ИБП
Источник бесперебойного питания - основная задача ИБП или UPS — обеспечение стабильной подачи питания к подключенным к нему устройствам в первую очередь для того, чтобы не потерять информацию, над которой работали и возможно не сохранили. В случае отключения электроэнергии, в зависимости от мощности устройства, время, отведённое для корректного завершения работы, может варьироваться от нескольких минут да нескольких часов. Во вторую очередь для защиты от повреждений компьютера в результате нестабильной подачи питания. У них есть встроенная батарея, от которой подается питание при сбоях в электросети.
На выбор наиболее подходящей модели ИБП влияет множество параметров, наиболее значимые из которых — уровень защиты, мощность устройства, схема его работы, форма выходного напряжения и т. д.
Если защищаемое устройство не содержит данных, которые могут быть потеряны при выключении питания, или оно необходимо только от случая к случаю (например, бездисковый терминал, сканер, модем или принтер), то достаточным уровнем защиты для него будет качественный сетевой фильтр типа Pilot. Для компьютера, на котором выполняется важная работа, и тем более для сервера локальной сети наличие ИБП обязательно. Никогда не следует подключать через ИБП лазерный принтер из-за больших мощностей, потребляемых им при работе.
Рекомендуется, чтобы мощность ИБП по крайней мере на 15-20% превышала суммарную мощность подключенных к нему устройств. Для защиты простого офисного или домашнего ПК с 14-15-дюймовым монитором достаточно ИБП на 200-450 ВА, для мощного домашнего мультимедийного компьютера с 17-19-дюймовым монитором требуется ИБП на 400-750 ВА, а для защиты сервера локальной сети может потребоваться ИБП от 750 ВА до нескольких кВА.
Источник Off-Line переключается с питания от сети на питание от батарей при повышении параметров напряжения сети сверх допустимых границ, однако бессилен против распространенных в наших сетях случаев пониженного напряжения.
Некоторые ИБП позволяют включать обслуживаемые ими устройства при полном отсутствии напряжения во внешней сети (так называемый «холодный старт»), что особенно важно при необходимости считать информацию с компьютера.
Прилагаемое к ИБП программное обеспечение обычно позволяет вести мониторинг текущего состояния напряжения в сети, а также управлять остановкой и запуском операционной системы и приложений, а также выключением/включением компьютера при перепадах напряжения в сети.
К дополнительным возможностям ИБП относится работа в качестве сетевого фильтра на несколько дополнительных розеток, фильтрация бросков напряжения и помех в телефонных сетях и сетях Ethernet, а также расширенные возможности самоконтроля.
Стабилизатор напряжения - это устройство, предназначенное для стабилизации напряжения в условиях его скачков, пониженного или повышенного напряжения. В зависимости от какой-то конкретной модели стабилизатора, диапазон входного напряжения на него варьируется обычно от 130-160 до 250-280 вольт, а выходное напряжение составляет 220 вольт +-3-8%.
Таким образом, если выбирать между ИБП и стабилизатором напряжения, необходимо понимать, от каких проблем вы менее застрахованы. Если большие скачки напряжения происходят очень часто, то конечно лучше выбрать стабилизатор. Если чаще происходит отключение электричества, а скачки напряжения это редкость или они незначительны, то конечно лучше приобрести ИБП.
Сетевой фильтр, является просто удлинителем с «тройником», рассчитанным на большую нагрузку, или как максимум, удлинителем, имеющим некоторую защиту от скачков входного U выше номинального. Другими словами такие сетевые фильтры не стабилизируют входное U, а всего лишь предохраняют подключенные электрические устройства при повышении напряжения выше 220 вольт.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Определение и установка блока питания
Любой компьютер работает от электрической сети. Для обеспечения всех устройств питанием служит блок питания.
1. Определите и запишите в тетрадь характеристики блока питания, например:
Блок питания ATX 1000W OCZ Z1000M-UN
ATX – стандарт разъема питания материнской платы, являющийся основным для настольных ПК
1000W – мощность блока питания
OCZ – фирма производитель БП
Z1000M-UN – модель блока питания
2. Внимательно прочитайте инструкцию:
Блок питания всегда расположен на задней части корпуса, вверху, в углу. На картинке - цифра 1. 

Блок питания должен крепиться на четыре болта с наружной части. К нему подключается питание из сетевого кабеля, а он в свою очередь, снабжает электричеством все, что подключено к материнской плате. Установку блока питания производите внимательно, старайтесь не касаться кулера процессора.

У БП имеется основной провод, который подключается к разъему на системной плате.
-18669013335342836513335
У основного кабеля есть защелка, которая позволяет извлекать и подключать его из разъема. 
3. Законспектируйте инструкцию в тетради.
4. Самостоятельно установите блок питания в корпус системного блока.

Приложенные файлы

  • docx lecziy7
    Размер файла: 208 kB Загрузок: 0
  • docx lab1
    Размер файла: 124 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий