สวัสดีเพื่อน! เมื่อเจาะลึกลักษณะทางเทคนิคของส่วนประกอบต่างๆ คุณสามารถดูตัวเลือก PFC ในแหล่งจ่ายไฟได้ว่ามันคืออะไร เหตุใดจึงจำเป็น และวิธีการทำงาน ฉันจะบอกคุณในสิ่งพิมพ์ของวันนี้ ไป.

จำหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนกันเถอะ

ผู้ที่เรียนฟิสิกส์ได้ดีที่โรงเรียนจำไว้ว่าพลังสามารถเป็นได้ทั้งแบบแอคทีฟหรือแบบรีแอกทีฟ พลังงานที่ใช้งานอยู่คือพลังงานที่ทำงานที่เป็นประโยชน์ - ทำให้เตารีดร้อนขึ้น หลอดไส้เรืองแสง หรือจ่ายพลังงานให้กับส่วนประกอบพีซี

ในวงจรรีแอกทีฟ ความแรงของกระแสไฟฟ้าอาจล้าหลังแรงดันไฟฟ้าหรือตะกั่ว ซึ่งถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ cos φ (โคไซน์ Phi) ด้วยโหลดแบบเหนี่ยวนำ กระแสไฟฟ้าจะล่าช้ากว่าแรงดันไฟฟ้า (โหลดแบบเหนี่ยวนำ) หรือนำไปสู่กระแสไฟฟ้า (โหลดแบบคาปาซิทีฟ)

อย่างหลังมักพบในวงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนซึ่งใช้ตัวเก็บประจุ รวมถึงแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์

พลังงานรีแอกทีฟไม่ได้ทำหน้าที่โหลดที่เป็นประโยชน์ใด ๆ โดย "เดิน" ผ่านวงจรไฟฟ้าและให้ความร้อนแก่พวกมัน ด้วยเหตุนี้จึงมีการจัดเตรียมสายไฟสำรองไว้ ยิ่ง cos φ ยิ่งมาก พลังงานก็จะกระจายไปในวงจรในรูปของความร้อนมากขึ้นเท่านั้น

กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟของแหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์

เนื่องจากตัวเก็บประจุมักจะใช้ในแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ความจุขนาดใหญ่จากนั้นองค์ประกอบปฏิกิริยาในวงจรดังกล่าวจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน โชคดีที่มิเตอร์ไฟฟ้าในครัวเรือนไม่นำมาพิจารณา ดังนั้นผู้ใช้จึงไม่ต้องจ่ายค่าไฟมากเกินไป

ค่า cos φ สำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวมักจะถึง 0.7 ซึ่งหมายความว่าพลังงานสำรองการเดินสายไฟต้องมีอย่างน้อย 30% แต่เนื่องจากกระแสไหลผ่านวงจรจ่ายไฟเป็นพัลส์สั้นที่มีแอมพลิจูดแปรผัน อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุและไดโอดจึงลดลง

หากส่วนหลังไม่มีการสำรองในแง่ของความแรงในปัจจุบันและเลือก "แบ็คทูแบ็ค" (เช่นในกรณีของแหล่งจ่ายไฟราคาถูก) อายุการใช้งานของอุปกรณ์ดังกล่าวจะลดลง

เพื่อต่อสู้กับปรากฏการณ์ที่เกิดปฏิกิริยาเหล่านี้ จะใช้ตัวแก้ไขตัวประกอบกำลัง เช่น PFC

ประเภท PFC คืออะไร

อุปกรณ์ Power Factor มีสองประเภท โมดูลการแก้ไข:

• ด้วยพาสซีฟ - โช้คที่รวมอยู่ในวงจรระหว่างตัวเก็บประจุและวงจรเรียงกระแส
• เมื่อใช้งานอยู่ - แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้า

ตัวเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์ที่มีความต้านทานเชิงซ้อนซึ่งมีลักษณะตรงข้ามกับปฏิกิริยาของตัวเก็บประจุแบบสมมาตร สิ่งนี้ทำให้สามารถชดเชยปัจจัยลบได้ในระดับหนึ่ง แต่ cos φ เพิ่มขึ้นเล็กน้อย

นอกจากนี้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าของบล็อกหลักของตัวปรับความเสถียรยังมีความเสถียรบางส่วน

Active PFC นั่นคือวงจรแอคทีฟ (APFC) สามารถเพิ่มพารามิเตอร์นี้เป็น 0.95 นั่นคือทำให้มันใกล้เคียงกับอุดมคติ แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวมีความอ่อนไหวน้อยกว่าต่อ "กระแสไฟตก" ในระยะสั้น ทำให้สามารถทำงานโดยใช้ประจุตัวเก็บประจุ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้

ควรคำนึงว่าคุณสมบัติการออกแบบดังกล่าวส่งผลต่อราคาของอุปกรณ์

ลดราคาวันนี้ คุณจะพบพาวเวอร์ซัพพลายในรูปแบบ ATX ทั้งที่มีการแก้ไขตัวประกอบกำลังและไม่มี PFC ควรตัดสินใจว่าจำเป็นต้องใช้ PFC หรือไม่โดยพิจารณาจากการใช้งานเฉพาะของคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่น ในคอมพิวเตอร์สำหรับเล่นเกม การปรากฏตัวของมันเป็นสิ่งที่พึงปรารถนา แต่ไม่จำเป็นเลย

ฉันต้องการดึงความสนใจของคุณไปยังประเด็นต่อไปนี้ เหนือสิ่งอื่นใด PFC จะช่วยลดระดับเสียงรบกวนความถี่สูงบนสายเอาท์พุต แนะนำให้ใช้แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวร่วมกับอุปกรณ์ต่อพ่วงสำหรับการประมวลผลสัญญาณวิดีโอและเสียงอะนาล็อก - ตัวอย่างเช่นในสตูดิโอบันทึกเสียง

แต่แม้ว่าคุณจะเป็นมือสมัครเล่นธรรมดาที่เชื่อมต่อกีตาร์ไฟฟ้าเข้ากับคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้ง Guitar Rig ไว้ แต่ก็แนะนำให้ใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีการแก้ไขตัวประกอบกำลัง

หากคุณกำลังมองหาอุปกรณ์ที่คล้ายกันมากมาย คุณสามารถดูได้ที่นี่ ร้านค้าออนไลน์ฉันแค่แนะนำมัน ฉันยังแนะนำให้คุณอ่านวิธีการ คุณจะพบข้อมูลเกี่ยวกับใบรับรอง

พีเอฟซี- นี่คือ Power Factor Correction ซึ่งแปลจากภาษาอังกฤษ เป็น "การแก้ไขตัวประกอบกำลัง" หรือที่เรียกว่า "การชดเชย พลังงานปฏิกิริยา".
ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง คำนี้หมายถึงการมีอยู่ในการจ่ายไฟของชุดองค์ประกอบวงจรที่สอดคล้องกัน ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า "PFC" อุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดพลังงานรีแอกทีฟที่ใช้โดยแหล่งจ่ายไฟ แหล่งจ่ายไฟที่ปราศจากสาร PFC สร้างพลังอันทรงพลัง เสียงแรงกระตุ้นผ่านโครงข่ายไฟฟ้าสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบบขนาน
ในการหาปริมาณความบิดเบือนและการรบกวนที่เกิดขึ้น จะมีตัวประกอบกำลัง (KM หรือ Power Factor) จริงๆ แล้ว ตัวประกอบ (หรือตัวประกอบกำลัง) คืออัตราส่วนของพลังงานที่ใช้งานอยู่ (พลังงานที่ใช้โดยแหล่งจ่ายไฟอย่างถาวร) ต่อผลรวม เช่น ถึงผลรวมเวกเตอร์ของกำลังเชิงโต้ตอบและกำลังเชิงโต้ตอบ โดยพื้นฐานแล้ว ตัวประกอบกำลัง (อย่าสับสนกับประสิทธิภาพ!) คืออัตราส่วนของกำลังที่มีประโยชน์และกำลังที่ได้รับ และยิ่งเข้าใกล้ความสามัคคีมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น

พันธุ์ของ PFC

PFC มีสองประเภท - แบบพาสซีฟและแอคทีฟ
สิ่งที่ง่ายที่สุดและพบบ่อยที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่า PFC แบบพาสซีฟ- PFC แบบพาสซีฟถูกสร้างขึ้นบนองค์ประกอบที่เกิดปฏิกิริยา - เค้น น่าเสียดายที่เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ ขนาดของมันจะสมส่วนกับขนาดของรุ่นหม้อแปลงของแหล่งจ่ายไฟนี้ ซึ่งไม่ทำกำไรในเชิงเศรษฐกิจ ขนาดทางเรขาคณิตขนาดใหญ่ของตัวเหนี่ยวนำนั้นได้มาเนื่องจากจะต้องทำงานที่ความถี่ 50Hz (แม่นยำยิ่งขึ้น 100Hz เนื่องจากความถี่เป็นสองเท่าหลังการแก้ไข) และจะต้องไม่เล็กกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าที่สอดคล้องกันสำหรับกำลังไฟเท่ากัน แต่อย่างใด บ่อยครั้งที่หน่วยจ่ายไฟภายใต้หน้ากากของ "passive PFC" ซ่อนตัวเหนี่ยวนำขนาดเล็กมากไว้ แม่นยำยิ่งขึ้น ไม่สามารถล็อคขนาดที่เพียงพอได้ เนื่องจากพื้นที่ที่จำกัดมากในตัวแหล่งจ่ายไฟนี้ PFC สำหรับตกแต่งดังกล่าวอาจทำให้ลักษณะไดนามิกของแหล่งจ่ายไฟเสียหายหรือทำให้การทำงานไม่เสถียร

PFC ที่ใช้งานอยู่เป็นอีกหนึ่งแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งซึ่งจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า
นอกเหนือจากความจริงที่ว่า PFC แบบแอคทีฟยังให้ปัจจัยด้านพลังงานที่ใกล้เคียงกับอุดมคติ แต่ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟซึ่งต่างจากแบบพาสซีฟ - นอกจากนี้ยังช่วยรักษาแรงดันไฟฟ้าอินพุตของตัวป้องกันเสถียรภาพหลักของหน่วย - หน่วยจะมีความไวน้อยลงอย่างเห็นได้ชัด ไปจนถึงแรงดันไฟฟ้าหลักต่ำ นอกจากนี้ เมื่อใช้หน่วย PFC แบบแอคทีฟยังได้รับการพัฒนาได้อย่างง่ายดายด้วยแหล่งจ่ายไฟสากล 110...230V ซึ่งไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแรงดันไฟหลักด้วยตนเอง
นอกจากนี้ การใช้ Active PFC ยังช่วยปรับปรุงการตอบสนองของแหล่งจ่ายไฟในระหว่างการจุ่มแรงดันไฟหลักในระยะสั้น (เศษเสี้ยววินาที) - ในช่วงเวลาดังกล่าวหน่วยจะทำงานโดยใช้พลังงานของตัวเก็บประจุตัวเรียงกระแสไฟฟ้าแรงสูง ประสิทธิภาพของ ซึ่งมากกว่าสองเท่า ข้อดีอีกประการของการใช้ PFC ที่ใช้งานอยู่ก็คือมีมากกว่านั้น ระดับต่ำการรบกวนความถี่สูงบนสายเอาท์พุตเช่น แนะนำให้ใช้แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวสำหรับพีซีที่มีอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ออกแบบมาเพื่อทำงานกับวัสดุเสียง/วิดีโอแบบอะนาล็อก

องค์กรระหว่างประเทศและพีเอฟซี

คณะกรรมาธิการไฟฟ้าเทคนิคระหว่างประเทศ (IEC) และองค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO) กำหนดขีดจำกัดเกี่ยวกับเนื้อหาและระดับของฮาร์โมนิกในกระแสอินพุตของแหล่งจ่ายไฟสำรอง การใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานขององค์กรเหล่านี้เป็นสิ่งต้องห้ามในหลายประเทศดังนั้นผู้พัฒนาอุปกรณ์ที่จริงจังจึงต้องจำไว้

ไม่มีความลับใดที่หนึ่งในบล็อกหลักของคอมพิวเตอร์คือ หน่วยพลังงาน- เมื่อซื้อเราใส่ใจกับลักษณะต่างๆ: กำลังสูงสุดของตัวเครื่อง, ลักษณะของระบบทำความเย็นและระดับเสียง แต่ไม่ใช่ทุกคนที่สงสัย PFC คืออะไร?

มาดูกันว่า PFC ให้อะไร

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการสลับแหล่งจ่ายไฟ (ปัจจุบันใช้เฉพาะแหล่งจ่ายไฟประเภทนี้ในหน่วยระบบคอมพิวเตอร์) คำนี้หมายถึงการมีอยู่ของชุดองค์ประกอบวงจรที่เกี่ยวข้องในแหล่งจ่ายไฟ

การแก้ไขตัวประกอบกำลัง- แปลว่า "การแก้ไขตัวประกอบกำลัง" หรือที่เรียกว่า "การชดเชยพลังงานปฏิกิริยา"

ที่จริงแล้วปัจจัยหรือตัวประกอบกำลังคืออัตราส่วนของพลังงานที่ใช้งาน (พลังงานที่ใช้โดยแหล่งจ่ายไฟอย่างถาวร) ต่อผลรวมนั่นคือ ถึงผลรวมเวกเตอร์ของกำลังเชิงโต้ตอบและกำลังเชิงโต้ตอบ โดยพื้นฐานแล้ว ตัวประกอบกำลัง (อย่าสับสนกับประสิทธิภาพ!) คืออัตราส่วนของกำลังที่มีประโยชน์และกำลังที่ได้รับ และยิ่งเข้าใกล้ความสามัคคีมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น

PFC มีสองสายพันธุ์ - เฉื่อยชาและกระตือรือร้น.
เมื่อทำงาน แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ไม่มี PFC เพิ่มเติม จะต้องใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟหลักเป็นพัลส์สั้น ซึ่งใกล้เคียงกับยอดของไซนัสอยด์แรงดันไฟประธาน

สิ่งที่ง่ายที่สุดและพบบ่อยที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่า PFC แบบพาสซีฟซึ่งเป็นตัวเหนี่ยวนำแบบธรรมดาที่มีความเหนี่ยวนำค่อนข้างสูงซึ่งเชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบอนุกรมด้วยแหล่งจ่ายไฟ

PFC แบบพาสซีฟพัลส์กระแสค่อนข้างเรียบและยืดออกไปตามเวลา - อย่างไรก็ตามเพื่อให้มีอิทธิพลอย่างมากต่อตัวประกอบกำลังจึงจำเป็นต้องมีตัวเหนี่ยวนำที่มีความเหนี่ยวนำสูงซึ่งมีขนาดที่ไม่อนุญาตให้ติดตั้งภายใน หน่วยคอมพิวเตอร์โภชนาการ ค่าตัวประกอบกำลังโดยทั่วไปของ PSU ที่มี PFC แบบพาสซีฟมีเพียงเท่านั้น ประมาณ 0.75.

PFC ที่ใช้งานอยู่เป็นอีกหนึ่งแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งซึ่งจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า
อย่างที่คุณเห็นรูปร่างของกระแสไฟฟ้าที่ใช้โดยแหล่งจ่ายไฟ ด้วย PFC ที่ใช้งานอยู่แตกต่างจากการใช้โหลดความต้านทานแบบเดิมเพียงเล็กน้อย - ตัวประกอบกำลังที่เป็นผลลัพธ์ของหน่วยดังกล่าวสามารถสูงถึง 0.95...0.98 เมื่อทำงานที่โหลดเต็ม

จริง เมื่อโหลดลดลง ตัวประกอบกำลังจะลดลง อย่างน้อยก็ลดลงเหลือประมาณ 0.7...0.75 - นั่นคือถึงระดับของบล็อกด้วย PFC แบบพาสซีฟ- อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่าค่าสูงสุดของการใช้ปัจจุบันสำหรับบล็อกด้วย PFC ที่ใช้งานอยู่อย่างไรก็ตามแม้จะใช้พลังงานต่ำก็ตาม น้อยลงอย่างเห็นได้ชัดกว่าบล็อคอื่นๆ ทั้งหมด

นอกเหนือจากนั้น PFC ที่ใช้งานอยู่ช่วยให้มั่นใจว่าตัวประกอบกำลังใกล้เคียงอุดมคตินอกจากนี้ยังแตกต่างจากแบบพาสซีฟตรงที่จะปรับปรุงการทำงานของแหล่งจ่ายไฟ - นอกจากนี้ยังทำให้แรงดันไฟฟ้าอินพุตของตัวปรับความเสถียรหลักของยูนิตมีความเสถียร - หน่วยจะมีความไวน้อยลงอย่างเห็นได้ชัดต่อแรงดันไฟหลักต่ำและเมื่อใช้ PFC ที่ใช้งานอยู่ ด้วยแหล่งจ่ายไฟสากล 110... 230V ซึ่งไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแรงดันไฟหลักด้วยตนเอง

แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวมีคุณสมบัติเฉพาะ - การทำงานร่วมกับ UPS ราคาถูกซึ่งสร้างสัญญาณขั้นเมื่อใช้งานแบตเตอรี่ อาจทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานผิดปกติได้ดังนั้นผู้ผลิตจึงแนะนำให้ใช้ในกรณีเช่นนี้ ยูพีเอสอัจฉริยะจะส่งสัญญาณไซน์ออกมาเสมอ

อีกด้วย โดยใช้ PFC ที่ใช้งานอยู่ปรับปรุงการตอบสนองของแหล่งจ่ายไฟในช่วงระยะสั้น (เศษส่วนของวินาที) ของแรงดันไฟหลัก - ในช่วงเวลาดังกล่าวหน่วยทำงานโดยใช้พลังงานของตัวเก็บประจุตัวเรียงกระแสไฟฟ้าแรงสูงซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าสองเท่า ข้อดีอีกประการหนึ่งของการใช้ Active PFC ก็คือ การรบกวนความถี่สูงระดับล่างบนบรรทัดเอาต์พุตเช่น แนะนำให้ใช้แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวสำหรับพีซีที่มีอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ออกแบบมาเพื่อทำงานกับวัสดุเสียง/วิดีโอแบบอะนาล็อก

และตอนนี้มีทฤษฎีเล็กน้อย

วงจรเรียงกระแสแบบธรรมดา คลาสสิค แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเครือข่าย 220V ประกอบด้วยไดโอดบริดจ์และตัวเก็บประจุแบบปรับเรียบ ปัญหาคือกระแสการชาร์จของตัวเก็บประจุมีลักษณะเป็นพัลส์ (ระยะเวลาประมาณ 3mS) และเป็นผลให้กระแสมีขนาดใหญ่มาก

ตัวอย่างเช่นสำหรับแหล่งจ่ายไฟที่มีโหลด 200W กระแสเฉลี่ยจากเครือข่าย 220V จะเป็น 1A และกระแสพัลส์จะเพิ่มขึ้น 4 เท่า จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีอุปกรณ์จ่ายไฟจำนวนมากและ (หรือ) มีประสิทธิภาพมากกว่า? ... จากนั้นกระแสจะบ้ามาก - สายไฟและเต้ารับจะไม่ทนและคุณจะต้องจ่ายค่าไฟฟ้ามากขึ้นเนื่องจากคุณภาพของการใช้กระแสไฟฟ้านั้นถูกนำมาพิจารณาเป็นอย่างมาก

ตัวอย่างเช่น โรงงานขนาดใหญ่มีหน่วยตัวเก็บประจุพิเศษสำหรับการชดเชยโคไซน์ ในความทันสมัย เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เราประสบปัญหาเดียวกัน แต่จะไม่มีใครติดตั้งโครงสร้างหลายชั้นและเราไปอีกทางหนึ่ง - พวกเขาติดตั้งองค์ประกอบพิเศษในแหล่งจ่ายไฟเพื่อลด "พัลส์" ของกระแสไฟฟ้าที่ใช้ - PFC

ประเภทต่างๆ จะถูกแยกตามสี:

• สีแดง - แหล่งจ่ายไฟปกติที่ไม่มี PFC
• สีเหลือง - อนิจจา "แหล่งจ่ายไฟปกติพร้อม PFC แบบพาสซีฟ"
• สีเขียว - แหล่งจ่ายไฟที่มี PFC แบบพาสซีฟที่มีความเหนี่ยวนำเพียงพอ

แบบจำลองนี้แสดงกระบวนการเมื่อเปิดแหล่งจ่ายไฟและมีการลดลงในระยะสั้นถึง 250mS แรงดันไฟกระชากขนาดใหญ่เมื่อมี PFC แบบพาสซีฟเกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานสะสมในตัวเหนี่ยวนำมากเกินไปเมื่อทำการชาร์จตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบ เพื่อต่อสู้กับผลกระทบนี้ แหล่งจ่ายไฟจะค่อยๆ เปิด - ขั้นแรกให้ต่อตัวต้านทานแบบอนุกรมกับตัวเหนี่ยวนำเพื่อจำกัดกระแสเริ่มต้น จากนั้นจึงลัดวงจร

สำหรับแหล่งจ่ายไฟที่ไม่มี PFC หรือมี PFC แบบพาสซีฟตกแต่ง บทบาทนี้เล่นโดยเทอร์มิสเตอร์พิเศษที่มีความต้านทานเชิงบวก เช่น ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อถูกความร้อน ด้วยกระแสขนาดใหญ่องค์ประกอบดังกล่าวจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและค่ากระแสจะลดลงจากนั้นจึงเย็นลงเนื่องจากกระแสไฟฟ้าลดลงและไม่มีผลกระทบใด ๆ ต่อวงจร ดังนั้นเทอร์มิสเตอร์จึงทำหน้าที่จำกัดเฉพาะที่กระแสเริ่มต้นที่สูงมากเท่านั้น

สำหรับ PFC แบบพาสซีฟ พัลส์กระแสไฟฟ้าที่เปิดอยู่จะมีขนาดไม่ใหญ่นัก และเทอร์มิสเตอร์มักจะไม่ทำหน้าที่จำกัด ใน PFC แบบพาสซีฟขนาดใหญ่ปกตินอกเหนือจากเทอร์มิสเตอร์แล้วยังมีการติดตั้งวงจรพิเศษด้วย แต่ใน "ดั้งเดิม" วงจรตกแต่งไม่ได้เป็นเช่นนั้น

และตามกำหนดการนั่นเอง PFC แบบพาสซีฟสำหรับตกแต่งทำให้เกิดแรงดันไฟกระชากที่อาจนำไปสู่การพังได้ วงจรไฟฟ้า PSU แรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยจะน้อยกว่าเคสที่ไม่มี_PFC เล็กน้อย และในระหว่างที่ไฟฟ้าขัดข้องในระยะสั้น แรงดันไฟฟ้าจะลดลงมากกว่าที่ไม่มี_PFC มีคุณสมบัติไดนามิกเสื่อมลงอย่างชัดเจน PFC แบบพาสซีฟปกติก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเองเช่นกัน หากเราไม่คำนึงถึงการกระชากครั้งแรกซึ่งจำเป็นต้องได้รับการชดเชยด้วยลำดับการสลับเราสามารถพูดได้ดังต่อไปนี้:

แรงดันไฟขาออกลดลง สิ่งนี้ถูกต้องเนื่องจากไม่เท่ากับอินพุตสูงสุดสำหรับแหล่งจ่ายไฟสองประเภทแรก แต่เป็นแหล่งจ่ายไฟแบบ "แสดง" ความแตกต่างระหว่างจุดสูงสุดกับค่าจริงเท่ากับรากของทั้งสอง
ระลอกแรงดันเอาต์พุตมีค่าน้อยกว่ามาก เนื่องจากฟังก์ชันการปรับให้เรียบบางส่วนถูกถ่ายโอนไปยังตัวเหนี่ยวนำ
- แรงดันไฟฟ้าตกระหว่างไฟฟ้าดับในระยะสั้นก็น้อยลงเช่นกันด้วยเหตุผลเดียวกัน
- หลังจากความล้มเหลวก็เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว นี่เป็นข้อเสียเปรียบที่สำคัญมากและเป็นเหตุผลหลักที่ทำให้ PFC แบบพาสซีฟไม่ธรรมดา การกระเซ็นนี้เกิดขึ้นด้วยเหตุผลเดียวกันกับที่เกิดขึ้นเมื่อเปิดเครื่อง แต่สำหรับกรณีนี้ การรวมครั้งแรกวงจรพิเศษสามารถแก้ไขบางสิ่งบางอย่างได้ แต่ในทางปฏิบัติแล้ว จะทำได้ยากกว่ามาก
- เมื่อมีการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าอินพุตในระยะสั้น เอาต์พุตจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเหมือนกับตัวเลือกแหล่งจ่ายไฟอื่นๆ เป็นสิ่งที่มีคุณค่ามากเพราะว่า... การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าช้าของวงจรควบคุมแหล่งจ่ายไฟทำงานได้สำเร็จมากและไม่มีการรบกวนที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ

สำหรับตัวเลือกแหล่งจ่ายไฟอื่น ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดดังกล่าว การรบกวนจะเกิดขึ้นที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟอย่างแน่นอน ซึ่งอาจส่งผลต่อความน่าเชื่อถือในการทำงาน ไฟฟ้าดับระยะสั้นบ่อยแค่ไหน? ตามสถิติ 90% ของสถานการณ์ที่ไม่ได้มาตรฐานทั้งหมดที่มีเครือข่าย 220V เกิดขึ้นในกรณีเช่นนี้ สาเหตุหลักของการเกิดขึ้นคือการสลับระบบไฟฟ้าและการเชื่อมต่อผู้บริโภคที่ทรงพลัง

รูปนี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิผลของ PFC ในการลดกระแสไฟกระชาก:

สำหรับแหล่งจ่ายไฟที่ไม่มี PFC กระแสจะสูงถึง 7.5A, PFC แบบพาสซีฟจะลดลง 1.5 เท่า และ PFC ปกติจะลดกระแสได้มากกว่ามาก

การเลือกแหล่งจ่ายไฟสำหรับคอมพิวเตอร์ไม่ใช่เรื่องง่ายอย่างที่คิด ความเสถียรและอายุการใช้งานของส่วนประกอบคอมพิวเตอร์จะขึ้นอยู่กับการเลือกแหล่งจ่ายไฟ ดังนั้นจึงควรให้ความสำคัญกับปัญหานี้อย่างจริงจังมากขึ้น ในบทความนี้ฉันจะพยายามแสดงรายการประเด็นหลักที่จะช่วยคุณตัดสินใจเลือกแหล่งจ่ายไฟที่เชื่อถือได้

พลัง.
ที่เอาต์พุต แหล่งจ่ายไฟจะมีแรงดันไฟฟ้าต่อไปนี้: +3.3 v, +5 v, +12 v และอุปกรณ์เสริมบางส่วน -12 v และ + 5 VSB โหลดหลักตกอยู่ที่เส้น +12 V
กำลัง (W - วัตต์) คำนวณโดยสูตร P = U x I โดยที่ U คือแรงดันไฟฟ้า (V - โวลต์) และ I คือกระแส (A - แอมแปร์) ดังนั้นสรุปได้ว่ายิ่งกระแสในแต่ละเส้นมากเท่าใดก็ยิ่งมีกำลังมากขึ้นเท่านั้น แต่ไม่ใช่ทุกอย่างจะง่ายนัก สมมติว่าเมื่อไร ภาระหนักบนสายรวม +3.3 v และ +5 v กำลังบนสาย +12 v อาจลดลง ลองดูตัวอย่างตามฉลากของแหล่งจ่ายไฟ Cooler Master RS-500-PSAP-J3 - นี่เป็นภาพแรกที่ฉันพบบนอินเทอร์เน็ต

มีการระบุว่ากำลังไฟสูงสุดบนเส้น +3.3V และ +5V = 130W และยังระบุด้วยว่ากำลังสูงสุดบนเส้น +12V = 360W โปรดทราบว่ามีการระบุบรรทัดเสมือน +12V1 และ +12V2 สองบรรทัดละ 20 แอมป์ - นี่ไม่ได้หมายความว่ากระแสรวมคือ 40A เนื่องจากด้วยกระแส 40A และแรงดันไฟฟ้า 12V พลังงานจะเป็น 480W (12x40=480 ). ในความเป็นจริงมีการระบุกระแสสูงสุดที่เป็นไปได้ในแต่ละบรรทัด กระแสสูงสุดที่แท้จริงสามารถคำนวณได้อย่างง่ายดายโดยใช้สูตร I=P/U, I = 360/12 = 30 แอมแปร์
โปรดสังเกตบรรทัดด้านล่างด้วย:
+3.3วี&+5วี&+12วีทั้งหมดเอาท์พุทจะไม่เกิน 427.9ว– ปรากฎว่าไฟรวมทุกสายไม่ควรเกิน 427.9W. เป็นผลให้เราไม่ได้รับ 490W (130 + 360) แต่เพียง 427.9 สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจอีกครั้งว่าหากโหลดบนเส้น +3.3V และ 5V คือ 100W ให้ลบ 100W ออกจากกำลังสูงสุดนั่นคือ 427.9 – 100 = 327.9 เป็นผลให้เราได้รับพลังงานเหลือ 327.9W บนเส้น +12V แน่นอนว่าในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ โหลดบนสาย +3.3V และ +5V ไม่น่าจะเกิน 50-60W ดังนั้นเราจึงสรุปได้อย่างปลอดภัยว่ากำลังไฟบนสาย +12V จะเป็น 360W และกระแสไฟ 30A

การคำนวณกำลังไฟของแหล่งจ่ายไฟ.
ในการคำนวณกำลังของแหล่งจ่ายไฟคุณสามารถใช้เครื่องคิดเลขนี้ http://www.extreme.outervision.com/psucalculatorlite.jsp บริการนี้เป็นภาษาอังกฤษ แต่ฉันคิดว่าคุณคงเข้าใจได้
จากประสบการณ์ของตัวเองฉันสามารถพูดแบบนั้นกับใครก็ได้ คอมพิวเตอร์สำนักงานแหล่งจ่ายไฟ 300W ก็เพียงพอแล้ว สำหรับเกมเกมแหล่งจ่ายไฟ 400 - 500W ก็เพียงพอแล้วสำหรับเกมที่ทรงพลังที่สุดที่มีการ์ดแสดงผลที่ทรงพลังมากหรือสองตัวในโหมด สลีหรือ ครอสไฟร์– ต้องใช้ยูนิต 600 - 700W
โดยปกติโปรเซสเซอร์จะกินไฟตั้งแต่ 35 ถึง 135W, การ์ดแสดงผลตั้งแต่ 30 ถึง 340W, เมนบอร์ด 30-40W, หน่วยความจำ 1 อัน 3-5W, ฮาร์ดดิส 10-20W. โปรดทราบว่าโหลดหลักตกอยู่ที่เส้น 12V ใช่ และอย่าลืมเพิ่มมาร์จิ้น 20-30% สำหรับอนาคต

ประสิทธิภาพ
ประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟจะไม่สำคัญ ประสิทธิภาพ (สัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์) คืออัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตต่อพลังงานที่ใช้ไป หากแหล่งจ่ายไฟสามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าได้โดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพก็จะเป็น 100% แต่ยังเป็นไปไม่ได้
ผมขอยกตัวอย่าง: เพื่อให้แหล่งจ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพ 80% สามารถจ่ายไฟเอาต์พุต 400W ได้ จะต้องใช้พลังงานจากเครือข่ายไม่เกิน 500W แหล่งจ่ายไฟเดียวกัน แต่มีประสิทธิภาพ 70% จะกินไฟประมาณ 571W ขอย้ำอีกครั้ง หากแหล่งจ่ายไฟไม่ได้โหลดจำนวนมาก เช่น ที่ 200W ก็จะกินไฟจากเครือข่ายน้อยลงเช่นกัน 250W ที่ประสิทธิภาพ 80% และประมาณ 286 ที่ประสิทธิภาพ 70%
มีองค์กรที่ทำการทดสอบแหล่งจ่ายไฟเพื่อให้ผ่านการรับรองระดับหนึ่ง การรับรอง 80 บวกดำเนินการเฉพาะกับเครือข่ายไฟฟ้า 115V ทั่วไป เช่น ในสหรัฐอเมริกา เริ่มต้นจากระดับ 80 Plus Bronze แหล่งจ่ายไฟได้รับการทดสอบเพื่อใช้ในแหล่งจ่ายไฟ 230V เช่น การจะผ่านการรับรองระดับ 80 บวกสีบรอนซ์ประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟควรเป็น 81% ที่โหลด 20%, 85% ที่โหลด 50% และ 81% ที่โหลด 100%

การมีอยู่ของโลโก้ใดโลโก้หนึ่งบนแหล่งจ่ายไฟบ่งบอกว่าแหล่งจ่ายไฟมีคุณสมบัติตรงตามการรับรองระดับหนึ่ง
ข้อดีของแหล่งจ่ายไฟประสิทธิภาพสูง:
ประการแรก พลังงานจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อนน้อยลง ดังนั้น ระบบระบายความร้อนของแหล่งจ่ายไฟจึงต้องระบายความร้อนน้อยลง จึงมีเสียงรบกวนจากพัดลมน้อยลง ประการที่สอง การประหยัดไฟฟ้าเล็กน้อย ประการที่สาม คุณภาพของข้อมูล BP อยู่ในระดับสูง

PFC ที่ใช้งานอยู่หรือแบบพาสซีฟ?

PFC (การแก้ไขตัวประกอบกำลัง) - การแก้ไขตัวประกอบกำลัง ตัวประกอบกำลังคืออัตราส่วนของกำลังงานต่อกำลังทั้งหมด (แอคทีฟ + ปฏิกิริยา)

เนื่องจากโหลดจริงมักจะมีส่วนประกอบอุปนัยและตัวเก็บประจุด้วย กำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟจะถูกเพิ่มเข้าไปในกำลังไฟฟ้าที่ใช้งาน โหลดไม่ใช้พลังงานรีแอกทีฟ - ได้รับในช่วงครึ่งรอบของแรงดันไฟฟ้าหลัก และจะถูกส่งกลับไปยังเครือข่ายโดยสมบูรณ์ในช่วงครึ่งรอบถัดไป ซึ่งจะทำให้สายไฟสิ้นเปลือง ปรากฎว่ากำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟไม่มีประโยชน์ และจะจัดการทุกครั้งที่เป็นไปได้โดยใช้อุปกรณ์แก้ไขต่างๆ

PFC - สามารถเป็นแบบพาสซีฟหรือแอคทีฟ

ข้อดีของ PFC ที่ใช้งานอยู่:

Active PFC ให้ตัวประกอบกำลังใกล้เคียงกับอุดมคติ (แอคทีฟ 0.95-0.98 เทียบกับ 0.75 แพสซีฟ)
Active PFC จะรักษาแรงดันไฟฟ้าอินพุตของตัวกันโคลงหลักให้คงที่ แหล่งจ่ายไฟจะมีความไวต่อแรงดันไฟหลักต่ำน้อยลง
Active PFC ปรับปรุงการตอบสนองของแหล่งจ่ายไฟในระหว่างที่แรงดันไฟหลักลดลงในระยะสั้น

ข้อเสียของ PFC ที่ใช้งานอยู่:

ลดความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ เนื่องจากการออกแบบแหล่งจ่ายไฟนั้นมีความซับซ้อนมากขึ้น ที่จำเป็น ความเย็นเพิ่มเติม- โดยรวมแล้ว ประโยชน์ของ PFC แบบแอคทีฟมีมากกว่าข้อเสีย

โดยหลักการแล้ว คุณสามารถละเว้นประเภท PFC ได้ ไม่ว่าในกรณีใด เมื่อคุณซื้อแหล่งจ่ายไฟที่มีกำลังไฟต่ำกว่า ก็มักจะมี PFC แบบพาสซีฟ เมื่อคุณซื้อหน่วยที่ทรงพลังกว่าจาก 500 W คุณมักจะได้หน่วยที่มี PFC ที่ใช้งานอยู่

ระบบระบายความร้อนของแหล่งจ่ายไฟ
การมีพัดลมอยู่ในแหล่งจ่ายไฟถือว่าเป็นเรื่องปกติ เส้นผ่านศูนย์กลางส่วนใหญ่มักจะอยู่ที่ 120, 135 หรือ 140 มม.

สายเคเบิลและขั้วต่อ
ให้ความสนใจกับจำนวนขั้วต่อและความยาวของสายเคเบิลที่มาจากแหล่งจ่ายไฟนั้น คุณต้องเลือกแหล่งจ่ายไฟที่มีความยาวเหมาะสมทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสูงของเคส สำหรับร่างเล็กความยาว 40-45 ซม. ก็เพียงพอแล้ว

แหล่งจ่ายไฟที่ทันสมัยมีตัวเชื่อมต่อดังต่อไปนี้:

	ขั้วต่อไฟ 24 พิน เมนบอร์ด- มักจะแยกผู้ติดต่อ 20 และ 4 รายออกจากกัน บางครั้งก็แข็ง
	ซ็อกเก็ตซีพียู โดยทั่วไปแล้วจะเป็น 4 พินหรือมากกว่านั้น โปรเซสเซอร์อันทรงพลังใช้ 8 พิน
	ขั้วต่อสำหรับจ่ายไฟเพิ่มเติมสำหรับการ์ดแสดงผล 6 และ 8 พิน บางครั้ง 8 พินรวมกันเป็น 6+2 คอนแทค
	ขั้วต่อ SATA สำหรับเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์และ ออปติคอลไดรฟ์.
	ขั้วต่อ 4 พิน (Molex) สำหรับเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ IDE และออปติคัลไดรฟ์รุ่นเก่า ใช้สำหรับเชื่อมต่อพัดลมด้วย
	ขั้วต่อ 4 พินสำหรับเชื่อมต่อไดรฟ์ FDD

สายเคเบิลและขั้วต่อแบบโมดูลาร์
อื่น ๆ อีกมากมาย บล็อกอันทรงพลังปัจจุบันแหล่งจ่ายไฟใช้การเชื่อมต่อสายเคเบิลแบบโมดูลาร์พร้อมขั้วต่อ สะดวกเพราะไม่จำเป็นต้องเก็บสายเคเบิลที่ไม่ได้ใช้ไว้ในเคส และทำให้สับสนเรื่องสายไฟน้อยลง เราเพียงเพิ่มสายไฟตามความจำเป็น การไม่มีสายเคเบิลที่ไม่จำเป็นยังช่วยเพิ่มการไหลเวียนของอากาศในกรณีนี้อีกด้วย โดยทั่วไปแล้ว พาวเวอร์ซัพพลายเหล่านี้จะมีเฉพาะขั้วต่อแบบถอดไม่ได้สำหรับจ่ายไฟให้กับมาเธอร์บอร์ดและโปรเซสเซอร์

ผู้ผลิต.
ผู้ผลิตพาวเวอร์ซัพพลายแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

1. พวกเขาผลิตผลิตภัณฑ์ของตัวเอง - เหล่านี้คือแบรนด์เช่น FSP, Enermax, HEC, Seasonic, Delta, Hipro
2. พวกเขาผลิตผลิตภัณฑ์ของตน โดยย้ายการผลิตบางส่วนไปยังบริษัทอื่น เช่น Corsair, Antec, Silverstone, PC Power & Cooling, Zalman
3. พวกเขาขายต่อภายใต้แบรนด์ของตนเอง (บางส่วนมีอิทธิพลต่อคุณภาพและการเลือกส่วนประกอบ บางส่วนไม่เป็นเช่นนั้น) เช่น Chiftec, Cooler Master, Gigabyte, OCZ, Thermaltake

คุณสามารถซื้อผลิตภัณฑ์จากแบรนด์เหล่านี้ได้อย่างปลอดภัย บนอินเทอร์เน็ตคุณสามารถค้นหาคำวิจารณ์และการทดสอบอุปกรณ์จ่ายไฟจำนวนมากและสำรวจได้
ฉันหวังว่าบทความนี้จะช่วยคุณตอบคำถาม” วิธีเลือกแหล่งจ่ายไฟสำหรับคอมพิวเตอร์?».

เรียบร้อยแล้ว เวลานานห้องปฏิบัติการของเราทดสอบแหล่งจ่ายไฟมาตรฐาน ATX วิธีการทดสอบได้รับการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา โดยบรรลุเป้าหมายสองประการในคราวเดียว ไม่เพียงแต่จะสามารถเปรียบเทียบได้อย่างเป็นกลางเท่านั้น บล็อกต่างๆแต่ยังทำได้ค่อนข้างชัดเจนอีกด้วย

น่าเสียดายที่หนึ่งในการทดสอบหลักของวิธีการของเรา - การวัดความเสถียรของแรงดันไฟฟ้า - ไม่สามารถอวดความชัดเจนได้เนื่องจากใช้รูปแบบโหลดของตัวเองสำหรับเกือบทุกหน่วยซึ่งทำให้ไม่สามารถพูดคุยและเปรียบเทียบผลลัพธ์ของแหล่งจ่ายไฟที่แตกต่างกันโดยไม่มีการอ้างอิงคงที่ กับคุณสมบัติที่ใช้กับรูปแบบเหล่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งผลลัพธ์ของแต่ละบล็อกมีแบบแผนและการจองมากมาย - แน่นอนว่าการเปรียบเทียบก็เป็นไปได้ในท้ายที่สุดไม่เช่นนั้นก็จะไม่มีประเด็นในการทดสอบเลย โดยตรงอนิจจาการเปรียบเทียบตัวเลขหรือกราฟทำได้ยากมากจากการจองเหล่านี้

ในบทความนี้ ฉันขอนำเสนอวิธีการใหม่ในการทดสอบแหล่งจ่ายไฟ ซึ่งได้เข้ามาแทนที่วิธีการเก่าในการวัดความเสถียรของแรงดันไฟฟ้า และให้ผลลัพธ์ที่มองเห็นได้อย่างชัดเจนและในเวลาเดียวกันก็แม่นยำและตรงตามวัตถุประสงค์ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเปรียบเทียบแหล่งจ่ายไฟที่แตกต่างกัน ทั้งในตัวเลขเฉพาะและแบบ "ด้วยตา" โดยพิจารณาจากลักษณะที่ปรากฏของกราฟผลลัพธ์ พื้นฐานคือวิธีการในการสร้างสิ่งที่เรียกว่าลักษณะโหลดข้ามของแหล่งจ่ายไฟ ซึ่งพัฒนาและนำไปใช้โดยเพื่อนร่วมงานของเราจากสิ่งพิมพ์ของ ITC Online แต่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมากเพื่อเพิ่มทั้งเนื้อหาข้อมูลและความชัดเจน

นอกจากนี้ในบทความฉันจะอธิบายรายละเอียดไม่มากก็น้อย ด้านต่างๆการทำงานของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ เพื่อให้ผู้อ่านที่ไม่เข้าใจวงจรของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสามารถเข้าใจว่าพารามิเตอร์แหล่งจ่ายไฟเหล่านี้หรือเหล่านั้นวัดได้ในระหว่างการทดสอบค่าเฉลี่ยและมาจากไหน บรรดาผู้ที่ค่อนข้างคุ้นเคยกับการออกแบบและการทำงานของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสามารถเลื่อนดูสองส่วนแรกของบทความเพื่อดูคำอธิบายของอุปกรณ์ทดสอบและวิธีการทดสอบที่เราใช้จริงได้ทันที

แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นและสวิตชิ่ง

ดังที่ทราบกันดีว่า แหล่งอิเล็กทรอนิกส์แหล่งจ่ายไฟเป็นอุปกรณ์ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง การแก้ปัญหาการเปลี่ยนแปลง ควบคุม หรือทำให้กำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้กับโหลดคงที่

วิธีการควบคุมที่ง่ายที่สุดและยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายคือการดูดซับพลังงานส่วนเกินในอุปกรณ์ควบคุมนั่นคือการกระจายซ้ำ ๆ ในรูปของความร้อน แหล่งจ่ายไฟที่ทำงานบนหลักการนี้เรียกว่าเชิงเส้น


ด้านบนเป็นแผนภาพของแหล่งกำเนิดดังกล่าว - ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น แรงดันไฟฟ้าในครัวเรือน 220V จะลดลงโดยหม้อแปลง T1 ให้อยู่ในระดับที่ต้องการ หลังจากนั้นได้รับการแก้ไขโดยไดโอดบริดจ์ D1 เห็นได้ชัดว่าแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะต้องสูงกว่าแรงดันเอาต์พุตของโคลงภายใต้เงื่อนไขใด ๆ - กล่าวอีกนัยหนึ่งต้องใช้พลังงานส่วนเกิน สิ่งนี้ตามมาจากหลักการทำงานของโคลงเชิงเส้น ในกรณีนี้กำลังนี้จะถูกปล่อยเป็นความร้อนในทรานซิสเตอร์ Q1 ซึ่งถูกควบคุมโดยวงจร U1 บางตัว เพื่อให้แรงดันเอาต์พุต Uout อยู่ในระดับที่ต้องการ

โครงการนี้มีสอง ข้อบกพร่องที่สำคัญ- ประการแรกความถี่ต่ำของกระแสสลับในเครือข่ายจ่าย (50 หรือ 60 Hz ขึ้นอยู่กับประเทศ) จะกำหนดขนาดและน้ำหนักโดยรวมขนาดใหญ่ของหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ - หม้อแปลงที่มีกำลัง 200-300 W จะมีน้ำหนักหลาย กิโลกรัม (ไม่ต้องพูดถึงความจริงที่ว่าในตัวปรับความคงตัวเชิงเส้นจำเป็นต้องใช้หม้อแปลงที่มีกำลังมากกว่ากำลังโหลดสูงสุดสองเท่าเนื่องจากประสิทธิภาพของตัวกันโคลงเชิงเส้นอยู่ที่ประมาณ 50% และต้องออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าให้เต็มกำลัง รวมถึงสิ่งที่เข้าสู่ความร้อนบนตัวกันโคลงด้วย) ประการที่สอง ในทุกกรณี แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของหม้อแปลงจะต้องเกินผลรวมของแรงดันเอาต์พุตของโคลงและแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมทรานซิสเตอร์ควบคุมขั้นต่ำในทุกกรณี ซึ่งหมายความว่าโดยทั่วไปแล้วทรานซิสเตอร์จะต้องกระจายพลังงานส่วนเกินที่เห็นได้ชัดเจนซึ่งจะส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทั้งหมด

เพื่อเอาชนะข้อบกพร่องเหล่านี้จึงได้มีการพัฒนาสิ่งที่เรียกว่าตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งซึ่งการควบคุมพลังงานเกิดขึ้นโดยไม่มีการกระจายพลังงานในอุปกรณ์ควบคุม ในรูปแบบที่ง่ายที่สุดอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถแสดงเป็นสวิตช์ธรรมดา (บทบาทที่ทรานซิสเตอร์สามารถเล่นได้) ซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลด ในโครงการดังกล่าว เฉลี่ยกระแสที่ไหลผ่านโหลดไม่เพียงขึ้นอยู่กับความต้านทานโหลดและแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความถี่ในการสลับของสวิตช์ด้วย - ยิ่งสูงเท่าไรกระแสก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ด้วยการเปลี่ยนความถี่ของการสวิตชิ่ง เราจึงสามารถควบคุมกระแสเฉลี่ยผ่านโหลดได้ และตามหลักการแล้ว จะไม่มีการกระจายพลังงานเลยบนสวิตช์เอง เนื่องจากสวิตช์อยู่ในสถานะเพียงสองสถานะเท่านั้น คือ เปิดโดยสมบูรณ์หรือปิดโดยสมบูรณ์ ในกรณีแรกแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมจะเป็นศูนย์ในกรณีที่สองกระแสที่ไหลผ่านจะเท่ากับศูนย์จากนั้นพลังงานที่ปล่อยออกมาจะเท่ากับผลคูณของกระแสและแรงดันไฟฟ้าก็เช่นกัน ศูนย์. ในความเป็นจริงแน่นอนทุกอย่างแตกต่างกันเล็กน้อย - หากใช้ทรานซิสเตอร์เป็นสวิตช์ประการแรกแม้ในสถานะเปิดแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยจะลดลงและประการที่สองกระบวนการสวิตชิ่งจะไม่เกิดขึ้นทันที อย่างไรก็ตาม การสูญเสียเหล่านี้เป็นผลมาจากผลข้างเคียง และน้อยกว่าพลังงานส่วนเกินที่จัดสรรให้กับอุปกรณ์ควบคุมเครื่องควบคุมเชิงเส้นอย่างมาก

หากเราเปรียบเทียบตัวเลข ประสิทธิภาพของตัวกันโคลงเชิงเส้นทั่วไปคือ 25...50% ในขณะที่ประสิทธิภาพของตัวกันโคลงแบบสวิตชิ่งอาจเกิน 90%

นอกจากนี้หากเราใส่สวิตช์ในตัวป้องกันพัลส์ก่อนหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ (โดยทั่วไปแล้วการควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาเข้าหรือขาออกของหม้อแปลงนั้นไม่แตกต่างกัน - พวกมันเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก) จากนั้น เราได้รับโอกาสในการกำหนดความถี่การทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าโดยไม่คำนึงถึงความถี่ของเครือข่ายจ่ายไฟ และเนื่องจากขนาดของหม้อแปลงลดลงตามการเพิ่มขึ้น ความถี่ในการทำงานจากนั้นจึงอนุญาตให้ใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ในตัวปรับความคงตัวของพัลส์ที่มีขนาดเท่ากับของเล่นอย่างแท้จริงเมื่อเปรียบเทียบกับหม้อแปลงเชิงเส้น ซึ่งให้ขนาดที่ใหญ่ขึ้นของอุปกรณ์ที่เสร็จสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น หม้อแปลงที่มีความถี่ 50 Hz และกำลัง 100 W มีน้ำหนักเพียงสองกิโลกรัม ในขณะที่หม้อแปลงที่มีกำลังเท่ากัน แต่มีความถี่ 35 kHz มีน้ำหนักเพียงประมาณ 35 กรัม แน่นอนว่าสิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อขนาดและน้ำหนักของแหล่งพลังงานทั้งหมด - หากเราคำนวณอัตราส่วนของกำลังขับของแหล่งกำเนิดต่อปริมาตรของมันจากนั้นสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ทำงานที่ความถี่หลายสิบกิโลเฮิรตซ์ จะอยู่ที่ประมาณ 4-5 W/cu นิ้ว ในขณะที่เครื่องทำให้เสถียรเชิงเส้น ตัวเลขนี้มีค่าเพียง 0.3...1 W/cu นิ้ว ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของพลังงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจึงสูงถึง 75 W/m3 นิ้ว ซึ่งไม่สามารถบรรลุได้อย่างสมบูรณ์สำหรับแหล่งกำเนิดเชิงเส้นแม้จะมีการระบายความร้อนด้วยน้ำ (ตัวเลขได้รับจากหนังสือโดย Irving M. Gottlieb “แหล่งจ่ายไฟ อินเวอร์เตอร์ ตัวแปลง ตัวปรับเสถียรภาพเชิงเส้นและสวิตช์”)

นอกจากนี้ด้วยการออกแบบนี้ตัวป้องกันพัลส์ยังขึ้นอยู่กับค่าของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าน้อยกว่ามาก - หลังจากนั้นหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์จะมีความไวต่อสิ่งนี้เป็นหลักและเมื่อเราเปิดสวิตช์ก่อนหน้านั้นเราจะสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้ และความถี่ในการทำงานตามที่เราต้องการ ดังนั้นตัวปรับความคงตัวแบบสวิตช์สามารถทนต่อแรงดันตกของแหล่งจ่ายได้มากถึง 20% ของค่าที่ระบุโดยไม่มีปัญหาใด ๆ ในขณะที่ตัวปรับเชิงเส้นสามารถทำงานได้ที่แรงดันไฟฟ้าเครือข่ายที่ลดลงเท่านั้นโดยการลดประสิทธิภาพที่ต่ำอยู่แล้วลงไปอีก

นอกจากหม้อแปลงแล้วการใช้งาน ความถี่สูงช่วยให้คุณลดความจุได้อย่างมาก (หลายสิบครั้ง) และตามขนาดของตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบ (C1 และ C2 ในแผนภาพด้านบน) จริงอยู่นี่เป็นดาบสองคม - ประการแรกไม่ใช่ว่าตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าทั้งหมดสามารถทำงานได้ตามปกติที่ความถี่ดังกล่าวและประการที่สองแม้จะมีทุกอย่างในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งก็ตามทางเทคนิคแล้วยากมากที่จะได้รับช่วงกระเพื่อมเอาต์พุต ต่ำกว่า 20 mV ในขณะที่เป็นแบบเชิงเส้น หากจำเป็น โดยไม่มีค่าใช้จ่ายพิเศษ ระดับระลอกสามารถลดลงเหลือ 5 mV หรือต่ำกว่านั้นก็ได้

เห็นได้ชัดว่าตัวแปลงที่ทำงานที่ความถี่หลายสิบกิโลเฮิรตซ์เป็นแหล่งกำเนิดของการรบกวนไม่เพียง แต่ในโหลดของตัวเองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครือข่ายการจ่ายไฟเช่นเดียวกับในอากาศวิทยุด้วย ดังนั้นเมื่อออกแบบอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจึงจำเป็นต้องใส่ใจกับทั้งตัวกรองที่อินพุต (ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยมมันไม่ได้ปกป้องแหล่งจ่ายไฟจากการรบกวนภายนอกมากนัก แต่ปกป้องอุปกรณ์อื่น ๆ จากการรบกวนที่เกิดจากสิ่งนี้ แหล่งจ่ายไฟ) และการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวจ่ายไฟเอง ซึ่งในกรณีของหน่วยที่ใช้งานหนักหมายถึงการใช้โครงเหล็ก บล็อกเชิงเส้นแหล่งจ่ายไฟดังที่ฉันได้กล่าวไว้ข้างต้นแม้ว่าจะมีความไวต่อการรบกวนจากภายนอกมากกว่า แต่ก็ไม่สร้างการรบกวนใด ๆ ในตัวดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีมาตรการพิเศษใด ๆ เพื่อปกป้องอุปกรณ์โดยรอบ

นอกจาก, แหล่งที่มาของชีพจรแหล่งจ่ายไฟต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน (และมีราคาแพง) มากกว่าอุปกรณ์เชิงเส้นอย่างมีนัยสำคัญ ข้อได้เปรียบด้านราคาของหน่วยพัลส์นั้นชัดเจนสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ทรงพลังพอสมควร โดยที่ราคาจะถูกกำหนดโดยต้นทุนเป็นหลัก หม้อแปลงไฟฟ้าและการกำจัดความร้อนที่จำเป็น ดังนั้นแหล่งกำเนิดเชิงเส้นที่มีขนาดใหญ่และมีประสิทธิภาพต่ำจึงถือเป็นผู้แพ้ที่ชัดเจน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากส่วนประกอบของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีราคาถูกลง จึงมีแหล่งจ่ายพลังงานเชิงเส้นต่ำที่ใช้พลังงานต่ำเพิ่มมากขึ้น ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกอีกต่อไป บล็อกแรงกระตุ้นแหล่งจ่ายไฟในหน่วยวัตต์ (เช่น อุปกรณ์ชาร์จโทรศัพท์มือถือ) แม้ว่าเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยพลังดังกล่าว ข้อดีของแหล่งข้อมูลเชิงเส้นก็ชัดเจน

หากเราพูดถึงงานที่พารามิเตอร์กำหนดเป็นมิติการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งนั้นไม่สามารถแข่งขันได้ - ด้วยเทคนิคการออกแบบทั้งหมดมันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะได้รับความหนาแน่นพลังงานเท่ากันจากแหล่งกำเนิดเชิงเส้นเช่นเดียวกับจากพัลส์

แหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์

ปัจจุบันแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดที่ใช้ในคอมพิวเตอร์มีการสลับสับเปลี่ยน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเพื่อให้แน่ใจว่ามีขนาดที่เหมาะสมและการกระจายความร้อนจึงจำเป็นต้องมีความหนาแน่นและประสิทธิภาพของพลังงานซึ่งโดยพื้นฐานแล้วไม่สามารถบรรลุได้สำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟเชิงเส้นของพลังงานดังกล่าว - ตัวอย่างเช่นความหนาแน่นของพลังงานของแหล่งจ่ายไฟ ATX ทั่วไปคือ 2.. .5 วัตต์/ลบ.ม. นิ้ว (ขึ้นอยู่กับกำลังขับ) และประสิทธิภาพอย่างน้อย 68% เมื่อทำงานด้วย โหลดสูงสุด.

รูปด้านบนเป็นบล็อกไดอะแกรมที่ค่อนข้างเรียบง่ายของแหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์ทั่วไป ด้านล่าง โดยใช้ตัวอย่างของหน่วย Macropower MP-300AR ซึ่งเป็นการจัดเรียงส่วนประกอบโดยทั่วไป บล็อกจริงแหล่งจ่ายไฟ (ในหน่วยอื่น ๆ ส่วนใหญ่จะไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ):

แรงดันไฟฟ้า 220V จ่ายผ่านตัวกรองสองหรือสามส่วนที่ปกป้องอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายจาก สร้างขึ้นโดยบล็อกการรบกวนของแหล่งจ่ายไฟ หลังจากตัวกรองแรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังวงจรเรียงกระแส D1 และจากนั้นไปยังวงจรแก้ไขตัวประกอบกำลัง (PFC - การแก้ไขตัวประกอบกำลัง) ที่เป็นอุปกรณ์เสริม (แต่พบมากขึ้นในหน่วยใหม่) รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ PFC คืออะไรและเหตุใดจึงมีการกล่าวถึงด้านล่าง ตอนนี้ฉันต้องการดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวกรอง เนื่องจากมีคำถามสองสามข้อที่เกี่ยวข้องกับตัวกรองที่ผู้ใช้มักถาม

แหล่งจ่ายไฟที่ไม่มี PFC

ในออสซิลโลแกรมด้านบน “ลำแสง” สีเขียวคือแรงดันไฟหลัก และลำแสงสีเหลืองคือกระแสไฟที่ใช้โดยแหล่งจ่ายไฟหลัก จากภาพนี้ ตัวประกอบกำลังจะอยู่ที่ประมาณ 0.7 - นั่นคือเกือบหนึ่งในสามของกำลังทำให้สายไฟร้อนเท่านั้นโดยไม่เกิดประโยชน์ใด ๆ โดยไม่เกิดผลใด ๆ งานที่มีประโยชน์- และหากสำหรับผู้ใช้ส่วนตัวไม่มีตัวเลขนี้ มีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะมิเตอร์ไฟฟ้าที่อยู่อาศัยคำนึงถึงเท่านั้น พลังที่ใช้งานอยู่จากนั้นสำหรับสำนักงานขนาดใหญ่และโดยทั่วไปในสถานที่ใด ๆ ที่มีคอมพิวเตอร์หลายเครื่องทำงานพร้อมกัน ค่าตัวประกอบกำลังต่ำแสดงถึงปัญหาที่เห็นได้ชัดเจน เนื่องจากการเดินสายไฟฟ้าและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องทั้งหมดจะต้องคำนวณตาม พลังงานเต็ม- กล่าวอีกนัยหนึ่งด้วยค่าตัวประกอบกำลัง 0.7 ควรมีกำลังมากกว่าหนึ่งในสามหากแหล่งจ่ายไฟไม่ใช้พลังงานปฏิกิริยา ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าต่ำยังส่งผลต่อการเลือกแหล่งสัญญาณด้วย แหล่งจ่ายไฟสำรอง– สำหรับพวกเขา ข้อจำกัดคือยอดรวมอีกครั้ง ไม่ใช่กำลังที่ใช้งานอยู่

ตามนั้นค่ะ เมื่อเร็วๆ นี้อุปกรณ์แก้ไขตัวประกอบกำลัง (PFC) กำลังได้รับความนิยมมากขึ้น วิธีที่ง่ายที่สุดและพบได้บ่อยที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่า PFC แบบพาสซีฟ ซึ่งเป็นตัวเหนี่ยวนำทั่วไปที่มีความเหนี่ยวนำค่อนข้างสูง ซึ่งเชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบอนุกรมด้วยแหล่งจ่ายไฟ

พาวเวอร์ซัพพลาย PFC แบบพาสซีฟ

แหล่งจ่ายไฟที่มี PFC ที่ใช้งานอยู่

ดังที่คุณเห็น รูปร่างของกระแสไฟฟ้าที่ใช้โดยแหล่งจ่ายไฟที่มี PFC ที่ทำงานอยู่นั้นแตกต่างไปจากโหลดความต้านทานทั่วไปเพียงเล็กน้อย - ตัวประกอบกำลังที่ได้ของหน่วยดังกล่าวสามารถสูงถึง 0.95...0.98 เมื่อทำงานที่โหลดเต็ม . จริง เมื่อโหลดลดลง ตัวประกอบกำลังจะลดลง อย่างน้อยที่สุดจะลดลงเหลือประมาณ 0.7...0.75 - นั่นคือถึงระดับของหน่วยที่มี PFC แบบพาสซีฟ อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่าค่าสูงสุดของการใช้ปัจจุบันสำหรับบล็อกที่มี PFC ที่ใช้งานอยู่ยังคงอยู่แม้จะใช้พลังงานต่ำ แต่ก็น้อยกว่าบล็อกอื่น ๆ ทั้งหมดอย่างเห็นได้ชัด

กราฟด้านล่างแสดงผลการวัดเชิงทดลองของการพึ่งพาตัวประกอบกำลังกับโหลดของแหล่งจ่ายไฟสำหรับสามยูนิต - โดยไม่ต้องใช้ PFC เลย ด้วย PFC แบบพาสซีฟ และสุดท้ายคือด้วย PFC ที่ใช้งานอยู่

Active PFC ไม่เพียงแต่ให้ตัวประกอบกำลังที่ใกล้เคียงอุดมคติเท่านั้น แต่ยังแตกต่างจาก Passive PFC ตรงที่จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟอีกด้วย ประการแรก ยังช่วยรักษาแรงดันไฟฟ้าอินพุตของตัวกันโคลงหลักของยูนิตอีกด้วย - ไม่เพียงแต่ยูนิตจะมีความไวน้อยลงอย่างเห็นได้ชัดต่อแรงดันไฟหลักต่ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเมื่อใช้ PFC แบบแอคทีฟ ซึ่งเป็นยูนิตที่มีแหล่งจ่ายไฟสากล 110...230V ได้รับการพัฒนาค่อนข้างง่ายซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้แรงดันไฟหลักในการสลับด้วยตนเอง ประการที่สองการใช้ PFC แบบแอคทีฟช่วยเพิ่มการตอบสนองของแหล่งจ่ายไฟในระหว่างการจุ่มแรงดันไฟหลักในระยะสั้น (เศษส่วนของวินาที) - ในช่วงเวลาดังกล่าวหน่วยทำงานโดยใช้พลังงานของตัวเก็บประจุวงจรเรียงกระแสแรงดันสูง C1 และ C2 และพลังงานนี้เป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแรงดันไฟฟ้าที่พาดผ่าน ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ข้างต้น เมื่อใช้ PFC ที่ใช้งานอยู่ แรงดันไฟฟ้านี้จะสูงถึง 400V เทียบกับ 310V ปกติ - ดังนั้นประสิทธิภาพของการใช้ตัวเก็บประจุมากกว่าสองเท่า (เนื่องจากความจริงที่ว่าพลังงานที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุนั้นยังห่างไกลจากการหมดสิ้นไปโดยสิ้นเชิงประสิทธิภาพจึงเพิ่มขึ้น เร็วกว่าแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุแบบสี่เหลี่ยมด้วยซ้ำ)

ในความเป็นจริง Active PFC มีข้อเสียเพียงสองประการ - ประการแรก เช่นเดียวกับความซับซ้อนในการออกแบบโดยทั่วไป มันจะลดความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ และประการที่สอง ยังมีประสิทธิภาพอื่นที่ไม่ใช่ 100% ดังนั้นจึงต้องมีการระบายความร้อน (อย่างไรก็ตาม บน ในทางกลับกัน Active PFC จะช่วยลดการสูญเสียในตัวกรองอินพุตและในตัวอินเวอร์เตอร์เล็กน้อย เพื่อไม่ให้ประสิทธิภาพของยูนิตโดยรวมลดลง) อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ของการใช้ PFC แบบแอคทีฟมีมากกว่าข้อเสียเหล่านี้ในกรณีส่วนใหญ่

ดังนั้น หากคุณต้องการหน่วยที่มีการแก้ไขตัวประกอบกำลัง ก่อนอื่นคุณควรใส่ใจกับรุ่นที่มี PFC ที่ใช้งานอยู่ - มีเพียงรุ่นเหล่านี้เท่านั้นที่ให้ตัวประกอบกำลังที่ดีมากในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงคุณสมบัติอื่น ๆ ของแหล่งจ่ายไฟอย่างมีนัยสำคัญ จากมุมมองของผู้ใช้ตามบ้าน หน่วยที่มี PFC ที่ใช้งานอยู่จะมีประโยชน์สำหรับเจ้าของ UPS ที่ใช้พลังงานต่ำ: สมมติว่าคุณมี UPS ที่มีความจุ 500 VA อยู่แล้ว โดยที่ 50 VA ถูกใช้โดยจอ LCD และ ยูนิตระบบยังคงมีไฟ 450 VA และคุณจะอัปเกรดเป็นลำดับสุดท้าย ระดับทันสมัย– และการกำหนดค่าสมัยใหม่ที่ค่อนข้างจริงจังอาจใช้กำลังไฟสูงถึง 300 W จากแหล่งจ่ายไฟที่โหลดสูงสุด ในกรณีนี้บนแหล่งจ่ายไฟที่มีตัวประกอบกำลัง 0.7 และมีประสิทธิภาพ 80% (นี่เป็นตัวเลขที่ค่อนข้างปกติสำหรับ บล็อกที่ดี) เราได้พลังงานทั้งหมดที่ใช้จากเครือข่าย 300/(0.75*0.8) = 500 VA และในบล็อกเดียวกันโดยมีตัวประกอบกำลัง 0.95 - ตามลำดับ 300/(0.95*0.8) = 395 VA อย่างที่คุณเห็นในกรณีของแหล่งจ่ายไฟที่ไม่มี PFC การเปลี่ยน UPS ด้วยอันที่ทรงพลังกว่านั้นเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ มิฉะนั้นในกรณีที่ไฟฟ้าดับในเวลาที่ไม่ถูกต้อง อันปัจจุบันก็ไม่สามารถรับมือกับโหลดได้และ ในกรณีของหน่วยที่มี PFC ที่ใช้งานอยู่ ก็ยังมีสำรองเล็กน้อยที่ 55 VA ในทางที่ดี แน่นอนว่าในการคำนวณนี้ เราต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าเอาต์พุตมีราคาไม่แพงด้วย แรงดันไฟฟ้าของยูพีเอสไม่มีไซน์ซอยด์ แต่เป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมู - อย่างไรก็ตามเฉพาะตัวเลขสัมบูรณ์ที่ได้รับเท่านั้นที่จะเปลี่ยนแปลงในขณะที่ข้อดีของแหล่งจ่ายไฟที่มี PFC ที่ใช้งานอยู่จะยังคงอยู่

และโดยสรุปของส่วนนี้ ฉันอยากจะขจัดความเชื่อผิด ๆ ประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับ PFC: ผู้ใช้หลายคนสับสนระหว่างตัวประกอบกำลังและประสิทธิภาพ ในขณะที่ปริมาณต่างกันโดยสิ้นเชิง ตามคำนิยาม ประสิทธิภาพจะเท่ากับอัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟต่อพลังงานที่ใช้งานอยู่ที่ใช้จากเครือข่าย ในขณะที่ตัวประกอบกำลังคืออัตราส่วนของพลังงานที่ใช้งานอยู่ที่ใช้จากเครือข่ายต่อพลังงานทั้งหมดที่ใช้จาก เครือข่าย การติดตั้งวงจร PFC ในแหล่งจ่ายไฟจะส่งผลต่อพลังงานที่ใช้งานอยู่ซึ่งใช้เพียงทางอ้อมเท่านั้น - เนื่องจาก PFC เองใช้พลังงานบางส่วนบวกกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตของโคลงหลักที่เปลี่ยนแปลง ภารกิจหลักของ PFC คือการลดพลังงานปฏิกิริยาที่หน่วยใช้ซึ่งไม่ได้นำมาพิจารณาในการคำนวณประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงไม่มีการเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลัง

แท่นทดสอบแหล่งจ่ายไฟ

ขาตั้งหลักสำหรับการทดสอบแหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการของเราคือการติดตั้งแบบกึ่งอัตโนมัติที่ช่วยให้คุณสามารถตั้งค่าโหลดที่ต้องการบนบัส +5V, +12V, +3.3V และ +5V ของโหมดสแตนด์บายของเครื่องที่กำลังทดสอบ ในขณะที่ การวัดแรงดันเอาต์พุตที่สอดคล้องกันพร้อมกัน

ฮาร์ดแวร์ของการติดตั้งนั้นใช้ Maxim MX7226 DAC 4 แชนเนลซึ่งเอาต์พุตเชื่อมต่อกับแหล่งปัจจุบัน ส่วนหลังได้ดำเนินการเมื่อวันที่ เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน LM324D และทรงพลัง ทรานซิสเตอร์สนามผล IRFP064N ติดตั้งบนหม้อน้ำพร้อมระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ

ทรานซิสเตอร์แต่ละตัวมีการกระจายพลังงานสูงสุด 200 W และเนื่องจากมีการใช้ทรานซิสเตอร์ดังกล่าวสามตัวในแต่ละช่องโหลดที่ทรงพลังที่สุด (+5V และ +12V) การติดตั้งจึงทำให้คุณสามารถทดสอบที่มีอยู่ได้ ช่วงเวลานี้แหล่งจ่ายไฟ ATX จนถึงอุปกรณ์ที่ทรงพลังที่สุด - แม้จะคำนึงถึงการลดลงของการกระจายพลังงานที่อนุญาตของทรานซิสเตอร์เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แต่กำลังโหลดที่อนุญาตสำหรับแต่ละช่องสัญญาณคืออย่างน้อย 400 W

ในการวัดกระแสโหลดที่ตั้งไว้และแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตของเครื่องที่ทดสอบ การติดตั้งจะใช้ Maxim MX7824 ADC แบบ 4 แชนเนลสองตัว โดย ADC ตัวหนึ่งรับผิดชอบกระแส และอีกตัวสำหรับแรงดันไฟฟ้า

การควบคุมการติดตั้งทั้งหมด ตั้งแต่การเปิดแหล่งจ่ายไฟภายใต้การทดสอบและสิ้นสุดด้วยการทดสอบที่เป็นไปได้ทั้งหมด ตลอดจนการบันทึกและการประมวลผลผลลัพธ์ จะดำเนินการจากคอมพิวเตอร์ผ่านทาง พอร์ตแอลพีที- โปรแกรมถูกเขียนขึ้นโดยเฉพาะสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้ ซึ่งช่วยให้คุณตั้งค่ากระแสโหลดได้อย่างอิสระบนแต่ละบัสด้วยตนเอง รวมถึงทำการทดสอบแหล่งจ่ายไฟมาตรฐานบางอย่าง (เช่น การสร้างคุณลักษณะโหลดข้ามซึ่งจะกล่าวถึง ด้านล่าง) ครบถ้วน โหมดอัตโนมัติ.

นอกจากการติดตั้งหลักแล้ว ยังมีการใช้อุปกรณ์เสริมสองตัวเพื่อทดสอบบล็อกอีกด้วย ประการแรกคือเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมที่มีความถี่แปรผันไม่ต่อเนื่องตั้งแต่ 60 Hz ถึง 40 kHz:

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟภายใต้การทดสอบในรูปแบบของโหลด - คุณสามารถใช้สวิตช์เพื่อเลือกว่าจะเชื่อมต่อกับบัส +12V หรือกับ +5V ในทั้งสองกรณี กระแสสูงสุดของโหลดที่เครื่องสร้างขึ้นคือ ประมาณ 1.3 A ซึ่งช่วยให้คุณสามารถประมาณได้ว่าแหล่งจ่ายไฟที่ผ่านการทดสอบมาอย่างดีจะตอบสนองต่อพัลส์โหลดทรงสี่เหลี่ยมที่ค่อนข้างทรงพลัง ตามด้วยความถี่ตั้งแต่สิบเฮิรตซ์ถึงสิบกิโลเฮิรตซ์

ประการที่สองในการบันทึกออสซิลโลแกรมของกระแสที่ใช้โดยแหล่งจ่ายไฟและในเวลาเดียวกันแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายจะใช้การแบ่งแบบธรรมดาพร้อมตัวต้านทานลวดที่ทรงพลัง ความต้านทานรวมประมาณ 0.61 โอห์ม:

เมื่อทดสอบแหล่งจ่ายไฟหัววัดของออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอลสองช่องสัญญาณจะเชื่อมต่อกับบอร์ดนี้ - หนึ่งในช่องสัญญาณจะบันทึกออสซิลโลแกรมของแรงดันไฟหลักและอีกช่องหนึ่ง - ออสซิลโลแกรมของกระแสไฟฟ้าที่ใช้โดยแหล่งจ่ายไฟ ถัดไปผลลัพธ์ของออสซิลโลแกรมจะถูกประมวลผลโดยโปรแกรมขนาดเล็กที่เขียนขึ้นเป็นพิเศษเพื่อจุดประสงค์นี้ซึ่งจะคำนวณพารามิเตอร์ทั้งหมดที่เราสนใจทันที - พลังงานที่ใช้งานปฏิกิริยาและชัดเจนที่ใช้ไปและตามปัจจัยด้านพลังงานและประสิทธิภาพของพลังงาน จัดหา.

ในการใช้ออสซิลโลแกรมนั้นจะใช้ออสซิลโลสโคป "เสมือน" สองช่องทางแบบดิจิทัล (ความจริงในกรณีนี้หมายความว่าออสซิลโลสโคปนี้เป็นบอร์ดที่ติดตั้งในคอมพิวเตอร์และไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีคอมพิวเตอร์ซึ่งแตกต่างจากออสซิลโลสโคปทั่วไปเนื่องจากไม่มีของตัวเอง ฮาร์ดแวร์สำหรับควบคุมและแสดงข้อมูล ) M221 ผลิตโดยบริษัทสโลวาเกีย ETC ออสซิลโลสโคปมีแบนด์วิดธ์แบบอะนาล็อก 100 MHz ซึ่งเป็นความเร็วการแปลงดิจิทัลสูงสุด สัญญาณโดยพลการ 20 ล้านตัวอย่างต่อวินาทีและความไวตั้งแต่ 50 mV/div ถึง 10 V/div นอกเหนือจากการวัดประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังของแหล่งจ่ายไฟที่ทดสอบแล้ว ออสซิลโลสโคปยังใช้ในการประเมินองค์ประกอบช่วง รูปร่าง และความถี่ของการกระเพื่อมของแรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ

เพื่อประเมินกระแสและแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็วในระหว่างกระบวนการทดสอบ รวมถึงการทดสอบอุปกรณ์วัดอื่นๆ เป็นระยะ ห้องปฏิบัติการของเราใช้มัลติมิเตอร์ Uni-Trend UT70D ซึ่งช่วยให้คุณวัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำดีมาก รวมถึงกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ใช่ไซนูซอยด์ ซึ่งสำคัญมากเมื่อทำการทดสอบแหล่งจ่ายไฟโดยไม่มีการแก้ไขตัวประกอบกำลัง - หลายอย่าง เครื่องมือวัดที่ไม่ได้ทำเครื่องหมายเป็น "TrueRMS" จะไม่สามารถวัดได้เพียงพอ กระแสสลับและแรงดันไฟฟ้าที่มีรูปร่างแตกต่างจากไซนูซอยด์

เพื่อวัดอุณหภูมิภายในแหล่งจ่ายไฟที่เราใช้ เครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอล Fluke 54 Series II พร้อมเทอร์โมคัปเปิล 80PK-1 และ 80PK-3A (ชื่อรุ่นทั้งหมดมาจากแค็ตตาล็อกของ Fluke) น่าเสียดายที่เทอร์โมมิเตอร์ดิจิตอลอินฟราเรดแบบไม่สัมผัสของเรามีความแม่นยำในการวัดที่ไม่น่าพอใจบนพื้นผิวโลหะมันเงา (เช่น บนฮีทซิงค์อะลูมิเนียมของแหล่งจ่ายไฟ) ซึ่งบังคับให้เราเปลี่ยนไปใช้เทอร์โมคัปเปิลเทอร์โมคัปเปิล

ในการวัดความเร็วของพัดลมพาวเวอร์ซัพพลาย จะใช้เครื่องวัดวามเร็วแบบออปติคัล Velleman DTO2234 ช่วยให้คุณสามารถวัดความเร็วของพัดลมในแหล่งจ่ายไฟแบบปิดได้โดยไม่มีปัญหาแม้แต่น้อยนั่นคือโดยไม่รบกวนระบบการระบายความร้อนตามธรรมชาติ - คุณเพียงแค่ต้องติดวัสดุสะท้อนแสงแถบบาง ๆ ไว้บนใบพัดลมอันใดอันหนึ่ง

และสุดท้ายเพื่อให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดเหมือนกัน แรงดันไฟหลักโดยไม่คำนึงถึงความผันผวนในแต่ละวัน ตลอดจนเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทดสอบหน่วยที่แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง อุปกรณ์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านหม้อแปลงอัตโนมัติสำหรับห้องปฏิบัติการ Wusley TDGC2-2000 ที่มีกำลังโหลดที่อนุญาตสูงสุด 2 kW และแรงดันไฟฟ้า ขีดจำกัดการควบคุมตั้งแต่ 0 ถึง 250V

ระเบียบวิธีในการทดสอบแหล่งจ่ายไฟ

การทดสอบครั้งแรกและสำคัญที่สุดสำหรับแหล่งจ่ายไฟคือการสร้างคุณสมบัติที่เรียกว่าโหลดข้าม ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้วในส่วนทางทฤษฎีของบทความ แต่ละแรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟนั้นขึ้นอยู่กับโหลดไม่เพียงแต่บนบัสที่เกี่ยวข้องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโหลดบนบัสอื่น ๆ ทั้งหมดด้วย

มาตรฐาน ATX ให้ความเบี่ยงเบนสูงสุดที่อนุญาตของแรงดันเอาท์พุตจากค่าที่กำหนด - นี่คือ 5% สำหรับแรงดันเอาท์พุตเชิงบวกทั้งหมด (+12V, +5V และ +3.3V) และ 10% สำหรับแรงดันเอาท์พุตเชิงลบ (-5V และ -12V ซึ่ง อย่างไรก็ตาม ในบล็อกสมัยใหม่ เหลือเพียงส่วนหลังเท่านั้น) คุณลักษณะครอสโหลด (CLC) ของบล็อกคือพื้นที่ของการรวมโหลดที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตใดเกินขีดจำกัดที่อนุญาต

ระบบจ่ายไฟถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของพื้นที่บนเครื่องบิน โดยที่โหลดบนบัส +12V ถูกพล็อตตามแกนพิกัดแนวนอน และโหลดทั้งหมดบนบัส +5V และ +3.3V จะถูกพล็อตตามแนวตั้ง แกนพิกัด เมื่อสร้างหน่วยจ่ายไฟ การติดตั้งเพื่อทดสอบแหล่งจ่ายไฟในโหมดอัตโนมัติเต็มรูปแบบจะเปลี่ยนโหลดบนบัสเหล่านี้ในขั้นละ 5 วัตต์ และถ้าแรงดันไฟขาออกทั้งหมดของหน่วยในขั้นตอนนี้อยู่ภายในกรอบงานที่ระบุ ให้วาง จุดบนระนาบซึ่งมีสีจากสีเขียวเป็นสีแดง - สอดคล้องกับค่าเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าแต่ละจุด ณ จุดที่กำหนดจากค่าที่ระบุ เนื่องจากการตั้งค่าที่เราใช้ควบคุมแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตหลักสามตัว สำหรับแต่ละแหล่งจ่ายไฟที่เราได้รับ ตามลำดับ จะได้รับกราฟสามกราฟ (สำหรับแต่ละแรงดันไฟฟ้า) ซึ่งพื้นที่เดียวกันจะถูกแรเงาด้วยสีที่ต่างกัน รูปร่างของพื้นที่ทั้งสามเหมือนกันเนื่องจากไม่ได้กำหนดไว้สำหรับแรงดันไฟฟ้าแต่ละอันแยกจากกัน แต่สำหรับแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดรวมกันและการเบี่ยงเบนอยู่นอกเหนือขีดจำกัดที่อนุญาต ใดๆของแรงดันไฟฟ้าหมายความว่าจุดที่สอดคล้องกันจะไม่อยู่บนกราฟ ทุกคนความเครียด; การแรเงาของพื้นที่จะแตกต่างกันเนื่องจากถูกสร้างแยกกันสำหรับแต่ละแรงดันไฟฟ้า ด้านล่างนี้คือตัวอย่างระบบจ่ายไฟสำหรับ Macropower MP-360AR Ver. 2, สีตามค่าเบี่ยงเบนแรงดันไฟฟ้า +12V (ในบทความฉันจะให้ภาพเคลื่อนไหวซึ่งจะแสดงแรงดันไฟฟ้าทั้งสามตามลำดับ, แรงดันไฟฟ้าปัจจุบันจะแสดงที่มุมขวาบนของกราฟ, เหนือระดับสี):

บนกราฟนี้ แต่ละจุดจะสอดคล้องกับขั้นตอนการวัดหนึ่งขั้นตอนอย่างเคร่งครัด และเพื่อความสะดวกในระหว่างกระบวนการวัด จุดที่แรงดันไฟฟ้าอยู่นอกขีดจำกัดที่อนุญาตจะแสดงเป็นสีเทาและมีขนาดเล็กกว่า - นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อความสะดวกของผู้ทดลองที่ติดตาม ความคืบหน้าของการวัดแบบเรียลไทม์ หลังจากการวัดเสร็จสิ้น ข้อมูลที่ได้รับจะถูกประมวลผลโดยใช้การประมาณค่าแบบไบลิเนียร์ ดังนั้นแทนที่จะใช้แต่ละจุด พื้นที่แรเงาที่มีขอบที่ชัดเจนจะสะดวกกว่าสำหรับการรับรู้:

แล้วเราเห็นอะไรในกราฟนี้? แหล่งจ่ายไฟที่ทดสอบสามารถรับมือกับโหลดบนบัส +12V ได้เป็นอย่างดี - สามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการที่โหลดสูงสุดบนบัสนี้ได้ และเพียง 5W บนบัส +5V (5W เป็นค่าเริ่มต้นทั่วไปในการวัดของเรา สำหรับ หน่วยที่ทรงพลังซึ่งทำงานไม่เสถียรที่โหลดเบาดังกล่าวจะเพิ่มเป็น 15 W หรือ 25 W)

ขอบแนวตั้งเรียบๆ ที่ส่วนล่างขวาของกราฟหมายความว่าที่นี่หน่วยไฟฟ้าถึงขีดจำกัดกำลังของบัส +12V แล้ว (สำหรับหน่วยนี้คือ 300W) และการติดตั้งไม่ได้เพิ่มกระแสโหลดเพิ่มเติมอีกเพื่อหลีกเลี่ยงการหลีกเลี่ยง ความล้มเหลวของแหล่งจ่ายไฟ ด้านบนขอบเขตแนวตั้งจะกลายเป็นขอบเขตเอียง (มุมขวาบนของกราฟ) - นี่คือพื้นที่ที่การติดตั้งถึงกำลังสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟ (ในกรณีนี้คือ 340W) ดังนั้นเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น โดย +5V จะถูกบังคับให้ลดโหลดลง +12V เพื่อป้องกันไม่ให้แหล่งจ่ายไฟล้มเหลวหรือป้องกันการสะดุดอีกครั้ง

เรายังคงวนไปตามรูปร่างทวนเข็มนาฬิกา ที่ด้านบนของกราฟ เส้นเอียงจะกลายเป็นเส้นแนวนอนแบน - นี่คือพื้นที่ที่การติดตั้งถึงโหลดสูงสุดที่อนุญาตที่ +5V จากนั้นจะไม่เพิ่มกำลังบนบัสนี้อีกต่อไป แม้ว่าแหล่งจ่ายไฟ เกิดแรงดันไฟฟ้าภายในขอบเขตปกติ

และสุดท้าย ที่ด้านซ้ายบนของกราฟ เราเห็นเส้นลาดเอียงที่ไม่เท่ากัน ซึ่งอธิบายไม่ได้อย่างชัดเจนด้วยขีดจำกัดกำลัง - อย่างไรก็ตาม โหลด +12V ในบริเวณนี้น้อยเกินไป แต่เส้นนี้อธิบายได้อย่างสมบูรณ์แบบด้วยกราฟสีแดง - ด้วยโหลดขนาดใหญ่ +5V และโหลดเล็กน้อย +12V แรงดันไฟฟ้าบนบัส +12V ถึงค่าเบี่ยงเบน 5% จึงทำเครื่องหมายขอบเขตของ KNH

ดังนั้นจากกราฟนี้เราสามารถบอกได้ว่า บล็อกนี้แหล่งจ่ายไฟรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าขาออกได้ดีและช่วยให้คุณได้รับพลังงานที่ประกาศจากแหล่งจ่ายไฟโดยไม่มีปัญหาใด ๆ แต่จะดีกว่าสำหรับระบบที่ทันสมัยที่สุดที่มีแหล่งจ่ายไฟสำหรับทั้งโปรเซสเซอร์และการ์ดแสดงผลตั้งแต่ +12V เพราะ ยอมรับโหลดเอียงไปทางบัสนี้ได้ดีกว่าโหลดเอียงไปทางบัส +5V

สำหรับการเปรียบเทียบ ลองดูที่แหล่งจ่ายไฟของแหล่งจ่ายไฟที่ราคาถูกกว่ามาก - L&C LC-B300ATX ที่มีกำลังไฟตามที่ระบุไว้ที่ 300W กราฟในกรณีนี้จะถูกสร้างขึ้นอีกครั้งสำหรับแรงดันไฟฟ้า +12V เท่านั้น:

ความแตกต่างจาก MP-360AR นั้นชัดเจนทันที ประการแรก เส้นด้านล่างของเส้นชั้นความสูงไม่เป็นแนวนอนอีกต่อไป - ทางด้านขวาจะเริ่มขึ้นและสีแดงแสดงว่าสิ่งนี้ไม่ได้เกิดจากแรงดันไฟฟ้าที่เกิน +5V เท่านั้น (ซึ่งเกิดขึ้นค่อนข้างบ่อยเมื่อมีภาระหนัก) +12V) แต่แรงดันตกคร่อม +12V ด้วย ประการที่สอง ไม่มี "ชั้นวาง" แนวนอนด้านบนบนวงจร จุดบนสุดของกราฟสอดคล้องกับโหลด +5V ประมาณ 150W - ซึ่งหมายความว่า 180W สูงสุดที่ผู้ผลิตสัญญาไว้สำหรับบัสนี้ไม่สามารถทำได้ในทางปฏิบัติ หลักการภายใต้การผสมผสานโหลดใดๆ ประการที่สาม แม้จะมีการประกาศกำลังที่สูงกว่าบนราง +5V และ +3.3V เมื่อเปรียบเทียบกับ MP-360AR (180W เทียบกับ 130W) แต่ก็เห็นได้ชัดว่าเส้นเอียงในส่วนซ้ายบนของกราฟสำหรับ MP-360AR เริ่มต้นขึ้น ที่กำลังโหลดที่ +5V มากกว่า 80 W ในขณะที่ LC-B300 มีเพียงประมาณ 50 W ซึ่งหมายความว่า แม้จะมีการประกาศอย่างเป็นทางการว่ามีกำลังที่สูงกว่าบนบัส +5V ของ LC-B300 เมื่อเปรียบเทียบกับ MP-360AR แต่ในทางปฏิบัติ ในหลายกรณี จะเป็นไปได้ที่จะได้รับกำลังที่แท้จริงมากขึ้นบนบัสนี้จากหน่วยที่ผลิตโดย มาโครพาวเวอร์

ฉันคิดว่าผู้อ่านที่สนใจได้สังเกตเห็นแล้วว่าหากกราฟทั้งสองถูกพล็อตในระดับเดียวกัน PCB ของบล็อก Macropower จะมีความยาวอย่างมากตามแกน +12V เมื่อเทียบกับ PCB ของบล็อก L&C สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าทั้งสองช่วงตึกนี้เป็นของ รุ่นที่แตกต่างกันมาตรฐานแหล่งจ่ายไฟ ATX/ATX12V ซึ่งถือว่ามีการกระจายโหลดที่แตกต่างกันระหว่างบัสจ่ายไฟ สำหรับการเปรียบเทียบ รูปภาพด้านล่างแสดง CNC ที่ Intel (ในฐานะคอมไพเลอร์ของมาตรฐาน ATX ทั้งหมด) ระบุว่าพาวเวอร์ซัพพลายควรมีในปีที่ต่างกัน:

อย่างที่คุณเห็น ในตอนแรกมาตรฐาน ATX สันนิษฐานว่าการบริโภคส่วนใหญ่มาจากบัส +5V และ +3.3V และแท้จริงแล้ว ฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์เกือบทั้งหมดได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ ที่ +12V โหลดที่เห็นได้ชัดเจนนั้นถูกสร้างขึ้นโดยกลไกของเท่านั้น ฮาร์ดไดรฟ์และออปติคัลไดรฟ์

อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป สถานการณ์เริ่มเปลี่ยนไป - โปรเซสเซอร์มีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อยๆ และการจ่ายไฟจาก +5V สร้างปัญหามากมายสำหรับนักพัฒนามาเธอร์บอร์ด ประการแรกในเวลานั้นเป็นที่ชัดเจนแล้วว่าการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นของโปรเซสเซอร์จะยังคงดำเนินต่อไปซึ่งจะนำไปสู่การใช้กระแสไฟขนาดใหญ่ที่ +5V และดังนั้นจึงจะมีปัญหาในการจ่ายกระแสดังกล่าวให้กับมาเธอร์บอร์ดซึ่งเป็นมาตรฐาน ขั้วต่ออาจไม่สามารถรับมือได้ ประการที่สอง จะต้องบีบขั้วต่อจ่ายไฟของเมนบอร์ดไว้ข้าง VRM ของโปรเซสเซอร์ หรือจะต้องลากบัสที่ออกแบบมาสำหรับกระแสสูงผ่านบอร์ดทั้งหมดไปยัง VRM ซึ่งเป็นเรื่องยากอีกครั้ง...

ในเรื่องนี้ Intel เสนอมาตรฐาน ATX12V ตามที่โปรเซสเซอร์จะต้องใช้พลังงานจากบัส +12V - เห็นได้ชัดว่าด้วยการใช้พลังงานเท่ากันซึ่งหมายความว่ากระแสไฟน้อยลง 2.4 เท่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากตัวเชื่อมต่อ ATX หลักมีสาย +12V เพียงเส้นเดียว จึงจำเป็นต้องแนะนำตัวเชื่อมต่อ ATX12V 4 พินเพิ่มเติม... อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุนี้ Intel จึงฆ่านกสองตัวด้วยหินนัดเดียว - ไม่เพียงแต่จะช่วยแก้ปัญหาล่วงหน้าได้ ของหน้าสัมผัสขั้วต่อที่ถูกไฟไหม้เนื่องจากกระแสโหลดสูงเกินไป แต่ยังทำให้การออกแบบ PCB ง่ายขึ้นสำหรับผู้ผลิตเมนบอร์ด เนื่องจากการวางขั้วต่อ 4 พินขนาดเล็กติดกับ VRM นั้นง่ายกว่าการวางขั้วต่อ 20 พินที่ใหญ่กว่ามาก

น่าเสียดาย, บริษัทเอเอ็มดีไม่สนับสนุนความคิดริเริ่มของ Intel ดังนั้นเจ้าของเมนบอร์ดหลายรายสำหรับ Socket A ซึ่งแม้จะวางจำหน่ายในปัจจุบัน 20-25% ยังไม่มีตัวเชื่อมต่อ ATX12V ประสบปัญหาอย่างเต็มที่ที่ Intel พูดถึงเมื่อสี่ปีที่แล้ว - กับ การถือกำเนิดของโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังสำหรับแพลตฟอร์มนี้รายงานแรกปรากฏขึ้นเกี่ยวกับหน้าสัมผัสของแหล่งจ่ายไฟที่หมดและเกี่ยวกับความไม่สมดุลอย่างมากในแรงดันไฟขาออก (ดังที่คุณเห็นจาก PCB ด้านบนแม้แต่หน่วยราคาถูกก็รับมือได้ดีกว่าด้วย +12V โหลด)...

ในความเป็นจริง ข้อเสียทางเทคนิคเพียงอย่างเดียวจากการเปิดตัว ATX12V คือประสิทธิภาพของ VRM ลดลงเล็กน้อย เนื่องจากประสิทธิภาพของพัลส์คอนเวอร์เตอร์ใด ๆ จะลดลงตามการเพิ่มขึ้นของความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุต อย่างไรก็ตาม นี่เป็นมากกว่าการชดเชยด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพของพาวเวอร์ซัพพลายเอง - สำหรับนักพัฒนามาเธอร์บอร์ด สำหรับนักพัฒนาพาวเวอร์ซัพพลาย การตัดสินใจมุ่งเน้นไปที่การบริโภคหลักบนบัส +12V ทำให้การออกแบบยูนิตง่ายขึ้นอย่างมาก

ดังที่คุณเห็นจากกราฟ ATX12V เวอร์ชันสูงสุดและรวมถึง 1.2 แตกต่างจาก ATX ปกติเฉพาะในเรื่องปริมาณการใช้ที่เพิ่มขึ้นที่อนุญาตบนบัส +12V การเปลี่ยนแปลงที่ร้ายแรงยิ่งขึ้นเกิดขึ้นในเวอร์ชัน 1.3 - เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาอุปกรณ์จ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ที่แนะนำโหลดที่อนุญาตที่จำเป็นบนบัส +5V ลดลงในขณะที่โหลดบนบัส +12V เพิ่มขึ้นมากยิ่งขึ้น ที่จริงแล้ว การปรับตัวจ่ายไฟให้เข้ากับระบบที่ทันสมัยที่สุดได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว ซึ่งผู้บริโภคยังคงอยู่บนบัส +5V น้อยลงเรื่อยๆ (โปรเซสเซอร์ได้รับพลังงานจาก +12V มานานแล้ว และตอนนี้การ์ดแสดงผลก็เป็นไปตามนั้น) ต่างจากรุ่นก่อนๆ ตรงที่ไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ ATX12V 1.3 เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ที่โหลดหนักที่ +5V และที่โหลดเบาที่ +12V อีกต่อไป

และสุดท้ายเวอร์ชันล่าสุดในวันนี้ก็คือ ATX12V 2.0 อย่างที่คุณเห็นได้อย่างง่ายดาย กำลังของแหล่งจ่ายไฟบนบัส +5V ลดลงมากยิ่งขึ้น - ตอนนี้เหลือเพียง 130W เท่านั้น แต่กำลังโหลดที่อนุญาตที่ +12V เพิ่มขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ ยูนิต ATX12V 2.0 ยังได้รับขั้วต่อจ่ายไฟของเมนบอร์ด 24 พินแทนที่จะเป็น 20 พินแบบเก่า - หากสี่ปีที่แล้วตัวเชื่อมต่อแบบเก่าไม่เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับโปรเซสเซอร์อีกต่อไป ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม ATX12V จึงถูกประดิษฐ์ขึ้น ซึ่งปัจจุบันเป็นกระแสไฟฟ้าที่อนุญาต ของขั้วต่อไม่เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับโปรเซสเซอร์อีกต่อไป พีซีไอ เอ็กซ์เพรสโกคาร์ท นอกจากนี้ แหล่ง +12V สองแหล่งยังปรากฏในบล็อก ATX12V แต่ในความเป็นจริงภายในบล็อกนั้นเป็นแหล่งเดียว มีเพียงขีดจำกัดกระแสไฟทริปการป้องกันเท่านั้นที่แยกจากกัน - ตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของมาตรฐาน IEC-60950 กระแสที่มากกว่า 20A นั้น ไม่อนุญาตให้ใช้กับบัส +12V ซึ่งเป็นสาเหตุที่จำเป็นต้องแยกยางนี้ออกเป็นสองส่วน อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ไม่จำเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรฐานนี้ ผู้ผลิตอาจไม่ติดตั้งวงจรที่เกี่ยวข้อง - ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟ ATX12V 2.0 ที่มีกระแสบนบัส +12V เช่น 10A และ 15A ถือได้ว่าเป็นแหล่งจ่ายไฟอย่างปลอดภัย พร้อมบัส +12V หนึ่งบัสที่มีกระแส 25A

ดังนั้น หากเรากลับไปที่ยูนิตที่กล่าวข้างต้น เราก็สามารถพูดได้ว่า MP-360AR Ver. M.2 เป็นไปตามมาตรฐาน ATX12V 2.0 และ LC-B300 เป็นไปตามมาตรฐาน ATX12V 1.2 ดังนั้น PCB จึงไม่เหมือนกัน อย่างไรก็ตาม เหตุผลไม่เพียงแต่เป็นไปตามการปฏิบัติตามมาตรฐานเวอร์ชันต่างๆ อย่างเป็นทางการเท่านั้น อย่าลืมว่าฉันบ่นว่าในทางปฏิบัติเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับกำลังไฟ +5V ที่ประกาศไว้จาก LC-B300... และตอนนี้ เรามาวางซ้อนกัน Intel KNH ที่แนะนำบนกราฟสำหรับบล็อก ATX12V 1.2 ขนาด 300 วัตต์:

อย่างที่คุณเห็น อุปกรณ์ไม่ตรงตามข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับรุ่น 300 วัตต์เกี่ยวกับโหลดที่อนุญาตที่ +5V ดังนั้นจึงถือเป็น 300 วัตต์ได้ก็ต่อเมื่อมีข้อแม้ว่าวัตต์เหล่านี้ไม่ยุติธรรมมากนัก สำหรับการเปรียบเทียบ คุณสามารถดูกราฟของ MP-360AR รุ่นเดียวกันได้ แต่ด้วย PCB ที่แนะนำสำหรับยูนิต ATX12V 2.0 ขนาด 350 วัตต์:

อย่างที่คุณเห็นการแข่งขันเกือบจะสมบูรณ์แบบ ฉันคิดว่าความคิดเห็นมีความเกี่ยวข้อง คุณภาพเปรียบเทียบสองบล็อกนี้ซ้ำซ้อน

โดยทั่วไปเพื่อให้ปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดมาก ข้อกำหนดของอินเทลการเชื่อมต่อกับ KNKh ค่อนข้างยาก - มีหน่วยไม่มากที่สามารถอวดสิ่งนี้ได้อย่างไรก็ตามการละเมิดคำแนะนำอย่างร้ายแรงเช่นในกรณีของ LC-B300 นั้นหาได้ยาก

เกี่ยวกับสีของ KNH เราสามารถพูดได้ว่าอุดมคตินั้นแน่นอนว่ามีความสม่ำเสมอ สีเขียว... อย่างไรก็ตาม ดังที่เราทราบกันดีว่าอุดมคติมักจะไม่สามารถบรรลุได้ สถานการณ์ค่อนข้างปกติเมื่อแรงดันไฟฟ้าแต่ละอันผ่านไปตลอดช่วงตั้งแต่สีเขียวหรือสีเหลืองเขียวที่ปลายด้านหนึ่งของกราฟ ไปจนถึงสีแดงที่อีกด้านหนึ่ง ยกเว้นค่า +3.3V ที่ค่อนข้างคงที่ บน KNKh เลย - นี่หมายความว่าแรงดันไฟฟ้าเริ่มแรกสูงเกินไป สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดคือเมื่อแรงดันไฟฟ้าใดๆ ไหลผ่านช่วงสีทั้งหมดสองครั้ง - จากสีแดงที่ขอบด้านหนึ่งผ่านสีเขียวตรงกลางไปจนถึงสีแดงที่ขอบอีกด้านหนึ่งของวงจร ตัวอย่างเช่น สถานการณ์นี้สามารถมองเห็นได้ใน LC-B300 ที่กล่าวถึงข้างต้น และหมายความว่าที่ขอบด้านหนึ่งของ PCB แรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างมาก (เห็นได้ชัดว่า ด้วยโหลดเล็กน้อยที่ +5V และโหลดขนาดใหญ่ที่ +12V ซึ่งอย่างหลังสามารถ ลดลงเท่านั้น) และอีกด้านหนึ่ง - ในทางกลับกัน เติบโตขึ้นมาก กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความเสถียรของมันยังเป็นที่ต้องการอีกมาก...

และเพื่อให้คำอธิบายของ KNKh สมบูรณ์ ฉันจะยกตัวอย่างแหล่งจ่ายไฟในอุดมคติ ข้างต้นฉันได้กล่าวไปแล้วในการส่งผ่านแหล่งจ่ายไฟ Antec และ OCZ พร้อมตัวกันโคลงเสริมแยกกันบนบัสหลักแต่ละตัว ด้านล่างนี้ฉันขอแจ้งให้คุณทราบถึงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟที่วัดได้จากการทดลองของหน่วย OCZ Technology PowerStream OCZ-470ADJ (นี่คือ ภาพเต็มเปี่ยมด้วยแรงดันไฟฟ้าทั้งสาม ระยะเวลาการเปลี่ยนเฟรมคือ 5 วินาที):

อย่างที่คุณเห็นไม่เพียงเท่านั้น ทั้งหมดวงจร KNH ถูกกำหนดโดยโหลดสูงสุดที่อนุญาตของแหล่งจ่ายไฟเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่มีแรงดันไฟฟ้าแม้แต่จุดเดียวที่มีค่าเบี่ยงเบนเกือบ 5 เปอร์เซ็นต์ น่าเสียดายที่แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวยังมีราคาค่อนข้างแพง...

แน่นอนว่าการทดสอบแหล่งจ่ายไฟไม่ได้จบลงด้วยการสร้างหน่วยจ่ายไฟ ประการแรก ทุกยูนิตได้รับการทดสอบความเสถียรภายใต้โหลดคงที่ตั้งแต่ศูนย์ถึงสูงสุด โดยเพิ่มทีละ 75 W วิธีนี้จะพิจารณาว่าบล็อกสามารถทนต่อการโหลดเต็มได้หรือไม่
ประการที่สองเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของชุดไดโอดของยูนิตและความเร็วในการหมุนของพัดลมจะถูกวัดอุณหภูมิซึ่งในแหล่งจ่ายไฟสมัยใหม่เกือบทั้งหมดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ของการวัดอุณหภูมิควรได้รับการปฏิบัติด้วยความสงสัย - แหล่งจ่ายไฟส่วนใหญ่มีการออกแบบหม้อน้ำที่แตกต่างกันและตำแหน่งของชุดไดโอด ดังนั้นการวัดอุณหภูมิจึงมีข้อผิดพลาดค่อนข้างมาก อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่สำคัญ เมื่อแหล่งจ่ายไฟใกล้จะตายจากความร้อนสูงเกินไป (และบางครั้งก็เกิดขึ้นในรุ่นที่ถูกที่สุด) การอ่านเทอร์โมมิเตอร์อาจน่าสนใจ - ตัวอย่างเช่นในทางปฏิบัติของฉันมีหน่วยที่หม้อน้ำกลายเป็น ร้อนกว่าเมื่อบรรทุกเต็มที่หลายร้อยองศา

สิ่งที่น่าสนใจกว่านั้นคือการวัดความเร็วการหมุนของพัดลม - แม้ว่าผู้ผลิตทุกรายจะอ้างว่ามีการควบคุมอุณหภูมิก็ตาม การปฏิบัติจริงอาจแตกต่างกันมาก ตามกฎแล้วสำหรับบล็อกด้านล่าง ช่วงราคาความเร็วพัดลมเริ่มต้นอยู่ที่ประมาณ 2,000...2200 รอบต่อนาที และเมื่ออุ่นเครื่องจะเปลี่ยนเพียง 10...15% ในขณะที่บล็อกคุณภาพสูง ความเร็วเริ่มต้นสามารถอยู่ที่ 1,000...1400 rpm เท่านั้น โดยจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเมื่ออุ่นเครื่องอย่างเต็มกำลัง เห็นได้ชัดว่าหากในกรณีแรกแหล่งจ่ายไฟจะมีเสียงดังอยู่เสมอในกรณีที่สองผู้ใช้ระบบที่ไม่ทรงพลังมากซึ่งโหลดแหล่งจ่ายไฟเพียงเล็กน้อยก็สามารถวางใจในความเงียบได้

นอกจากนี้ เมื่อแหล่งจ่ายไฟทำงานเต็มกำลัง จะมีการวัดแอมพลิจูดริปเปิลของแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุต ฉันขอเตือนคุณว่าตามมาตรฐาน ช่วงระลอกคลื่นในช่วงสูงถึง 10 MHz ไม่ควรเกิน 50 mV สำหรับบัส +5V และ 120 mV สำหรับบัส +12V ในทางปฏิบัติ อาจมีระลอกคลื่นที่เห็นได้ชัดเจนของสองความถี่ที่เอาต์พุตของหน่วย - ประมาณ 60 kHz และ 100 Hz อย่างแรกคือผลลัพธ์ของการทำงานของตัวปรับเสถียรภาพ PWM ของเครื่อง (โดยปกติความถี่จะอยู่ที่ประมาณ 60 kHz) และมีอยู่ในระดับหนึ่งหรืออย่างอื่นในแหล่งจ่ายไฟทั้งหมด ด้านล่างนี้เป็นออสซิลโลแกรมของระลอกคลื่นที่ค่อนข้างปกติที่ความถี่การทำงานของ PWM สีเขียว– บัส +5V, สีเหลือง – +12V:

อย่างที่คุณเห็น นี่เป็นกรณีที่การกระเพื่อมบนบัส +5V เกินขีดจำกัดที่อนุญาตที่ 50 mV ออสซิลโลแกรมแสดงให้เห็นรูปร่างคลาสสิกของระลอกคลื่นดังกล่าว - สามเหลี่ยมแม้ว่าในแหล่งจ่ายไฟที่มีราคาแพงกว่าช่วงเวลาการสลับมักจะถูกทำให้เรียบโดยโช้กที่ติดตั้งที่เอาต์พุต

ความถี่ที่สองเป็นสองเท่าของความถี่ของเครือข่ายจ่าย (50 Hz) ซึ่งไปถึงเอาต์พุตโดยปกติเนื่องจากความจุไม่เพียงพอของตัวเก็บประจุเรียงกระแสแรงดันสูง ข้อผิดพลาดในวงจร หรือการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าที่ไม่ดีหรือ แผงวงจรพิมพ์ปิดกั้น. ตามกฎแล้ว ความผันผวนเหล่านี้ (ในบทความที่ให้ไว้ด้วยฐานเวลา 4 ms/div) จะสังเกตได้ในหลายหน่วยในช่วงราคาที่ต่ำกว่า และค่อนข้างหายากในรุ่นชนชั้นกลาง ช่วงของระลอกคลื่นเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของโหลดบนแหล่งจ่ายไฟ และบางครั้งอาจเกินขีดจำกัดที่อนุญาตในระดับสูงสุดก็ได้

นอกจากนี้ที่โหลด 150 W เครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมที่กล่าวถึงข้างต้นในส่วนก่อนหน้าของบทความจะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลังจากนั้นวัดแอมพลิจูดของพัลส์โดยใช้ออสซิลโลสโคป เพื่อนสายไฟซึ่งไม่ใช่สายไฟที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วิธีนี้จะตรวจสอบการตอบสนองโดยรวมของเครื่องต่อโหลดพัลซิ่งดังกล่าว และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ว่าจะระงับสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์แต่ละเครื่องที่เชื่อมต่อได้ดีเพียงใด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีแรงดันไฟกระชากคมชัดเมื่อสวิตช์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ความแม่นยำในการวัดจึงไม่สูงเกินไป แต่บางครั้งอาจได้ข้อสรุปที่น่าสนใจจากการวัดเหล่านี้

และสุดท้ายคือการวัดประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังของหน่วย บางทีนี่อาจเป็นส่วนที่สำคัญและน่าสนใจน้อยที่สุด - ตามประสบการณ์ที่แสดงให้เห็น พารามิเตอร์เหล่านี้ค่อนข้างใกล้เคียงกันสำหรับบล็อกต่างๆ และเนื่องจากสำหรับผู้ใช้ส่วนใหญ่พวกเขาไม่สำคัญ เนื่องจากความผันผวนเล็กน้อยไม่มีผลกระทบใด ๆ ต่อการทำงานของ คอมพิวเตอร์ (และความผันผวนอย่างมากระหว่าง รุ่นที่แตกต่างกันไม่พบบล็อกประเภทเดียวกัน) จากนั้นการวัดจะดำเนินการเฉพาะในกรณีที่ค่อนข้างหายากเท่านั้น ดังนั้น ตัวประกอบกำลังจะถูกวัดสำหรับหน่วยที่มีการประกาศการแก้ไข และประสิทธิภาพจะร่วมกับตัวประกอบกำลัง (อันที่จริง ค่าประสิทธิภาพจะได้รับโดยอัตโนมัติ ไม่จำเป็นต้องมีการวัดเพิ่มเติมสำหรับสิ่งนี้) หรือถ้าอย่างใดอย่างหนึ่ง เหตุผลหรืออย่างอื่น มีข้อสงสัยว่าบล็อกนี้เกินขอบเขตที่อนุญาตซึ่งเกิดขึ้นน้อยมาก

สุดท้ายนี้ ฉันอยากจะบอกว่าฉันไม่ได้วัดและจะไม่วัด แม้ว่าจะมีความเป็นไปได้ก็ตาม ฉันมีทัศนคติเชิงลบอย่างมากต่อการทดสอบที่วัดกำลังไฟฟ้าสูงสุดสัมบูรณ์จากแหล่งจ่ายไฟ - เมื่อในระหว่างการทดสอบ โหลดบนยูนิตจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งการป้องกันถูกกระตุ้นหรือยูนิตไหม้ การทดสอบดังกล่าวทำให้ผลลัพธ์กระจัดกระจายมากเกินไป ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับอินสแตนซ์เฉพาะของบล็อกเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับวิธีที่ผู้ทดลองโหลดบล็อกด้วย นั่นคือ วิธีการกระจายโหลดข้ามบล็อกบัส นอกจากนี้ สำหรับการทำงานปกติของคอมพิวเตอร์ สิ่งที่จำเป็นต้องมีไม่ใช่ความสามารถที่กำหนดของแหล่งจ่ายไฟในการเก็บพลังงานดังกล่าวและดังกล่าว แต่เป็นความสามารถในการสร้างแรงดันไฟฟ้าและระลอกคลื่นภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่กำหนดโดยมาตรฐาน ซึ่งน่าเสียดาย มักจะไม่ให้ความสนใจกับการทดสอบดังกล่าว ดังนั้นตัวเลขที่ได้จากการทดสอบดังกล่าวถึงแม้จะสวยงามมาก แต่น่าเสียดายที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับความเป็นจริงมากนัก

ดังนั้น วิธีการที่เราได้พัฒนาขึ้นในปัจจุบันสำหรับการทดสอบพาวเวอร์ซัพพลายช่วยให้เราไม่เพียงแต่สามารถศึกษาพฤติกรรมของพาวเวอร์ซัพพลายได้อย่างละเอียด แต่ยังเปรียบเทียบพาวเวอร์ซัพพลายที่แตกต่างกันได้อย่างชัดเจน - และสิ่งนี้มีความชัดเจนเป็นพิเศษด้วยการสร้าง cross- ลักษณะการโหลดซึ่งสามารถใช้งานได้อย่างเป็นกลางและไม่มีการสำรองเพิ่มเติมเพื่อบอกว่าบล็อกนั้นคืออะไร