Техническое обслуживание блоков питания

2

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ОРЛОВСКИЙ КОЛЛЕДЖ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
 

Специальность 230106 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей»

Курсовая работа

по дисциплине «Техническое обслуживание средств вычислительной техники»

на тему «Техническое обслуживание блоков питания»

Выполнил студент             

4 курса группы 41-04

Руководитель             

Орел, 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Принципы работы блоков питания

Глава 2. Основные характеристики блоков питания.

Глава 3.  Основы проведения технического осмотра блоков питания

Тестирование блоков питания

Ремонт блоков питания

Заключение

Список литературы

Введение

В конце XX века уже невозможно было представить себе жизнь без компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На  сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.

Не секрет, что основными критериями выбора при покупке компьютера являются возможность бесперебойной, стабильной работы и производительность. Для увеличения стабильности компьютерных систем разработчиками были придуманы различные методы защиты информации с помощью систем резервного копирования и зеркалирования, а так же горячей замены аппаратных модулей, таких как блоки питания и жесткие диски.

Следовательно, блок питания является неотъемлемой частью компьютера. Основная задача источника питания – преобразование напряжения в сети в напряжение, используемое устройствами компьютера. Хороший блок питания подавляет шумы, имеет конденсатор большой емкости, который предохраняет от краткосрочных выбросов электроэнергии и их провалов.

Блок питания располагается внутри системного блока, с выходом на заднюю панель, где имеется разъем для подключения сетевого провода (на устаревших блоках), а в современных моделях обычно присутствует клавиша включения/отключения блока питания.

Современный блок питания представляет собой импульсный блок, а не силовой. Импульсный блок содержит в себе больше электроники и имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам следует отнести небольшой вес и возможность непрерывного питания при падении напряжения. К недостаткам – наличие не очень продолжительного срока службы по сравнению с силовыми блоками из-за присутствия электроники.

Итак, целью данной курсовой работы является:

1.      Анализ работы блоков питания,

2.      Правильное нахождение и устранение в них повреждений,

3.      Рассмотрение основных аспектов периодического технического осмотра источников питания.

В соответствии ставятся следующие задачи:

1. Описать принципы работы блоков питания,

2. Сформулировать основные характеристики блоков питания,

3. Описать основы проведения технического осмотра блоков питания.

Следует отметить, что тема данного курсового проекта «Техническое обслуживание блока питания» весьма актуальна, поскольку при повреждении источника питания из строя выходит весь компьютер, и, кроме того, это опасно для человека, так как он может получить электрический разряд, дотронувшись до корпуса.

Глава 1. Принципы работы блоков питания

Как было сказано выше, главное назначение блоков питания – преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера.

Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +5 и +12 В, а в некоторых системах и в +3,3 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) -- +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.

Рисунок 1. Содержимое блока питания.

Блок питания расположен в верхней части системного блока и крепится к нему с помощь четырех винтов. Все блоки питания имеют вентиляционные отверстия, а большинство, собственный вентилятор. Источник питания, кроме того, имеет свой сетевой фильтр и переключатель напряжения, который находится на задней поверхности блока питания. Для подачи напряжения к различным компонентам компьютера от блока питания предназначены несколько кабелей с колодками на четыре провода для функционирования оптический накопителей, накопителей на гибких дисках и других, а также разъем АТХ с 20 контактами для питания материнской платы. Некоторые блоки питания для определения скорости вращения вентилятора, находящегося в блоке питания, имеют дополнительный желтый кабель с тремя проводами и трехконтактной колодкой FAN для подключения к материнской плате.

Блок питания имеет две стороны, откуда выводятся провода. На задней части системного блока находятся два разъема: для электрошнура, другой конец которого подключается в сеть, и разъем, через который подключается электропитание к дисплею. При этом электропитание на дисплей подается при включении компьютера, то есть одновременно с включением компьютера включается и монитор. Однако последние виды дисплеев комплектуются проводами, которые непосредственно подключаются в сеть. Это сделано для того, чтобы снизить нагрузку на блок питания. Итак, данный разъем в современных компьютерах практически не используется.

Рисунок 2. Расположение блока питания.

С другой стороны блока питания, которая входит внутрь системного блока, находятся два отверстия для проводов. Один провод присоединен к кнопке включения компьютера, находящейся на передней панели системного блока. Из второго отверстия тянутся провода разных цветов. При этом цвета означают следующее: красный (+5 вольт), желтый (+12 вольт), синий (-12 вольт), черный – корпус, белый (-5 вольт). А оранжевый передает сигнал Power-Good, который посылается материнской плате после самотестирования блока питания, при включении компьютера.

Важной частью блоков питания является вентилятор, который охлаждает не только блок питания, но и устройства внутри системного блока. Вентиляторы бывают двух видов: с постоянной скоростью вращения и терморегулируемые вентиляторы. Терморегулируемый вентилятор включается, когда температура окружающего его воздуха поднимается выше определенной установленной границы. 

Для обеспечения безопасности необходимо помнить, что при подключении блока питания:

1. Нельзя включать блок питания, неподключенный к устройствам, так как он может быть под нагрузкой. То есть он должен быть подключен не менее чем к двум устройствам, иначе может выйти из строя.

2. Установить на переключателе напряжения – 115 или 230 вольт. У нас в стране чаще используется 220 вольт, хотя очень редко может встретиться 127 вольт.

3. Допустимо, если ноль и заземление сетевого фильтра совпадают, иначе на системном корпусе будет напряжение около 110 вольт, что опасно для человека, если он одной рукой коснется батареи центрального отопления, а другой – корпуса компьютера.

4. Если подключаемое к компьютеру устройство присоединено к разным фазам по сравнению с компьютером, то может произойти пробой и электронные схемы выйдут из строя, особенно при использовании параллельного порта.

Поэтому подключение лучше выполнять при отключенном компьютере.

Как было сказано выше современный блок питания – импульсный блок. В импульсных блоках питания переменное входное напряжение сначала выпрямляется. Полученное постоянное напряжение используется для питания генератора, с помощью которого оно преобразуется в прямоугольные импульсы с частотой от 10 килогерц до 1 мегагерца, подаваемые на трансформатор. В таких блоках питания могут применяться малогабаритные трансформаторы — это объясняется тем, что с ростом частоты питающего напряжения уменьшаются требования к габаритам (сечению) сердечника. В большинстве случаев такой сердечник может быть выполнен из ферромагнитных материалов, в отличие от сердечников низкочастотных трансформаторов, для которых используется электротехническая сталь.

Одна из выходных обмоток трансформатора используется для управления генератором. В зависимости от напряжения на ней (например, при изменении тока нагрузки) изменяется частота или скважность импульсов на выходе генератора. Таким образом, с помощью этой обратной связи блок питания поддерживает стабильное выходное напряжение.

Достоинства импульсных блоков питания:

1.      Небольшой вес;

2.      Высокий КПД (коэффициент полезного действия);

3.      Невысокая общая стоимость;

4.      Повышенная пиковая мощность при сравнимых габаритах;

5.      Широкий диапазон питающего напряжения;

6.      Короткое замыкание на выходе не выводит БП из строя.

Недостатки импульсных блоков питания:

1.      Сложность конструкции;

2.      Высокие требования к качеству компонентов;

3.      Работа основной части схемы без гальванической развязки от сети;

4.      Невозможность работы без нагрузки.

5.      Импульсные блоки питания могут создавать высокочастотные помехи в сети.

6.      Низкая надёжность.

Таким образом, исходя из выше сказанного, было рассмотрено строение и предназначение основных наиболее важных устройств блока питания, а также некоторые характеристики и принципы работы самого блока питания.

Глава 2. Основные характеристики блоков питания.

Для оценки качества блока питания используются различные критерии. Многие потребители при покупке компьютера пренебрегают значением источника питания, и поэтому некоторые сборщики персональных компьютеров сокращают расходы на него. Ведь не секрет, что гораздо чаще цена компьютера увеличивается за счет дополнительной памяти или жесткого диска большей емкости, а не более совершенного источника питания.

Но, тем не менее, требования, предъявляемые к высококачественным устройствам, в том числе и источникам питания, очень жесткие. Разумеется, желательно, чтобы блок питания им соответствовал.

Итак, при покупке компьютера (или замене блока питания) необходимо обратить внимание на ряд параметров источника питания.

1. Выходная мощность блока питания.

Выходная мощность блока питания должна быть достаточной для нормального функционирования персонального компьютера. В большинстве совместимых блоков питания выходная мощность колеблется от 150 до 300 Вт. Блоки малой мощности непрактичны, но можно использовать блок питания мощностью до 500 Вт, который будет вполне соответствовать потребностям пользователя. Блоки питания мощностью более 300 Вт могут обеспечить работу системной платы с любым набором адаптеров и множеством дисковых накопителей. Однако превысить паспортную мощность блока питания не удастся, потому что в компьютере просто не останется места для новых устройств.

Чтобы выяснить, можно ли модернизировать компьютер, сначала нужно вычислить мощность, потребляемую его отдельными узлами, а затем определить мощность блока питания. После этого станет ясно, нужно ли заменять блок питания более мощным. К сожалению, эти расчеты не всегда удается выполнить, потому что многие фирмы-производители не сообщают, какую мощность потребляют их изделия.

Довольно сложно определить этот параметр для устройств с напряжением питания +5 В, включая системную плату и платы адаптеров. Мощность, потребляемая системной платой, зависит от нескольких факторов. Большинство системных плат потребляют ток около 5 А, но будет лучше, если как можно точнее вычислить значение тока для конкретной платы. Хорошо, если удастся найти точные данные для плат расширения; если их нет, то исходить из максимальной мощности потребления для плат адаптеров, допускаемой стандартом используемой шины.

Обычно превышение допустимой мощности происходит при заполнении разъемов и установке дополнительных дисководов. Некоторые жесткие диски, CD-ROM, накопители на гибких дисках и другие устройства могут перегрузить блок питания компьютера. Обязательно проверяется, достаточно ли мощности источника +12 В для питания всех дисководов. Особенно это относится к компьютерам с корпусом Tower, в котором предусмотрено много отсеков для накопителей. Проверяется также, не окажется ли перегруженным источник +5 В при установке всех адаптеров, особенно при использовании плат для шин PCI. С одной стороны, лучше перестраховаться, а с другой – большинство плат потребляет меньшую мощность, чем максимально допустимая стандартом шины. Однако опытные пользователи персональных компьютеров предпочитают не применять метод расчета мощности. Они просто покупают компьютеры с высококачественным источником питания, рассчитанным на 300 или 350 Вт (или устанавливают такой источник самостоятельно) и затем при модернизации системы не задумываются о потребляемой мощности.

Качество блоков питания определяется не только выходной мощностью. Считается, что, если в одной комнате стоит несколько компьютеров и качество электрической сети невысокое (часто пропадает напряжение, возникают помехи и т.п.), системы с мощными блоками питания работают гораздо лучше систем с дешевыми блоками, устанавливаемыми в некоторых моделях невысокого класса.

Стоит обратить внимание, гарантирует ли фирма-производитель исправность блока питания (и подключенных к нему систем) при следующих обстоятельствах:

полном отключении сети на любое время;

любом понижении сетевого напряжения;

кратковременных выбросах с амплитудой до 2 500 В на входе блока питания (например, при разряде молнии).