Овертвик Блока Питания или из
Г**** конфетку J
Итак, пришло время
поделиться способами доводки компьютерного блока питания (БП). А сделать это
удобнее всего, как известно, на жизненном примере. История началась с того, что
я решил собрать себе новый ПК нахаляву. По сему поводу был найден на свалке
корпус. У знакомого стрельнул блок питания, GeForce 4MX 440 и кулер на S478, оставшиеся после апгрейда его
машинки. Блок питания – наш, российской сборки, некий RLS 250Вт. Так вот, поменял он его не зря,
ой не зря! После недели работы на моем новом компе он сгорел, что заставило
меня крепко призадуматься и взяться за паяльник.
Эта статья для тех, кто
уже не считает наличие в ящике стола паяльника, отсоса для припоя и мультиметра
чем-то сверхъестественным. Для тех, кто
разбирается в электронике и не боится что-то менять.
Рассмотрим структурную
схему современного импульсного БП:
При рассмотрении и
прозвонке творения фирмы RLS выяснилось следующее:
-
Фильтр
импульсных помех отсутствует. Место под него есть, а вот дросселя и емкости
нету.
-
Резистор
межкаскадной разгрузки значительно обуглился. Он был на 0,5Вт, и это явная
экономия. Там должен был стоять 2Вт, не меньше.
-
Кулер уже
давно ревет, как паровоз
-
Сгорел
выпрямитель шины 12В. Об этом сейчас подробнее…
Как многим известно, получить
большие мощности при компактных габаритах можно повышая частоту коммутаций. А
чтобы потом выпрямить напряжение, разогнанное до 40-60кГц, нужны очень быстрые
диоды. Чем дольше время переключения диода, тем больше тепла при этом
переключении выделяется. В хороших БП должны стоять мощные Диоды Шоттки,
позволяющие работать даже на радиочастотах. Одно НО: они сравнительно дороги,
поэтому производители часто экономят… Заразы… Для справки, по убыванию скорострельности
диоды можно расставить в такой ряд: Шоттки, Супер-Фасты, Фасты, Обычные
кремниевые.
Вот и в моем случае так.
На шину 12В был заявлен ток 10А. НО! Раньше процессоры питались от шины 5В, мой
же Prescott уже был из
тех, что кушают 12В. Программа PSC насчитала потребление 13А по 12В шине. А раньше эти 12В были не
критичны, поэтому там стояли… Нет, не Шоттки, и даже не СФ, а простые фасты…
Готовы? На 3А!!! 2 Диода. Т.е. по честному они могли отдавать только 6А. Один
из них и приказал долго жить. Вот они:
Ну что ж, подумал я, будем паять… Прежде
всего скачал прайс Чип и Дипа и отобрал наиболее привлекательные по
параметрам, корпусировке и цене диоды Шоттки фирмы International Rectifiers (IR).
Чтобы все было наверняка, взял диоды на 40А 60В 48CTQ060. Хороший запасец, не находите?
Ну а чтобы паяльник не
грелся понапрасну, порылся в закромах, прошелся по магазинам и устроил БП
основательный глобальный тюнинг.
Рассмотрим внимательно
фотографию пациента:
Что мы видим? Пока ничего,
но для удобства повествования я там все обвел и пронумеровал. Пойдем по
порядку. Никто не возражает?
Кулер. Родной кулер выл, как бешенный пылесос. Без зазрений
совести откручиваем его. Откручиваем плату и аккуратно, но быстро выпаиваем,
ибо дорожки имеют тенденцию отслаиваться. Вместо него ставим полюбившийся всем Zalman F1. К нему прилагается ограничительный
резистор для тихого режима. Меня тишина всегда устраивала J
Откусываем от резистора тот разъем,
который обычно идет к питанию на материнской плате. Черный и красный проводок
впаиваем в отверстия от старого кулера. Черный – земля, красный – +12В. Как, я забыл сказать, чтобы перед
выпаиванием подписали отверстия, если вдруг производители забыли? Ну извините,
будем исправляться.
Теперь остается только
вставить разъем кулера в переходник на резисторе – и вуаля, Карлсон готов к
работе!
1.Фильтр импульсных помех.
В моем БП попросту
отсутствовал. Сам фильтр – это последовательно с сетью включенный двойной
дроссель и параллельный полипропиленовый конденсатор класса 275В. И то, и
другое у меня в запасе было после многочисленных распаек всякого хлама. На плате
уже нарисованы обмотки дросселя, не вздумайте перепутать!
Фотки возможного вида
дросселя и восстановленного фильтра моего пациента:
Как видите, дроссели
бываю разные. Важно одно – они не пропускают помехи из сети в наш драгоценный
комп и сглаживают все те помехи, которыми комп, в свою очередь, гадит в сеть. Сверху
я дроссель залил термоклеем. Слева желтый конденсатор. Его тоже не было. Его
номинал 0,22мкФ на напряжение 275В. Чем больше мощность БП, тем больше он может
быть. Я встречал даже до 0,68мкФ.
2.Выпрямитель высокого напряжения. Эта часть состоит из диодного моста и
двух электролитических конденсаторов большой емкости, которые выпрямляют
напряжение и делят его пополам, создавая виртуальную центральную точку для
работы инвертора. Суммарное напряжение на этих конденсаторах – 310В. Поэтому
напряжение каждого выбирается не меньше 155В. Ближайшее напряжение сверху из
стандартного ряда – это 200В. Такие там и стоят, 220мкФ на 200В:
Но это – минимум работоспособности. Для
уверенной работы на большой мощности, а также для подавления пульсаций сети эти конденсаторы должны быть хотя бы
470мкФ. Тем более что места для них там оставлено предостаточно. Меняем на 470мкФ
х 200В. В моем случае в наличии были конденсаторы производства корейского
отделения Nippon Chemicon® для внутреннего рынка. Данная замена
обеспечивает стабильный запуск и режимы работы. Кроме того, уменьшение
пульсаций снижает нагрев активных компонентов.
Диодный мост нареканий не
вызвал. 400В на 3А, т.е. до 500Вт должен держать спокойно.
3.Трансформатор. Тот, что обведен на картинке – самый мощный. Он питает
шину 12В, а поскольку нагрузка на нее значительно возросла со времен, когда был
сконструирован БП, то и греться он будет значительно сильнее. Но это не
проблема. Современные ферриты отлично держат перегрузку, поэтому основные
потери будут в меди. Что ж, сделаем так, чтобы сердечник тоже отводил тепло от
обмоток. Для этого прямо на крышу трансформатору я приклеил маленький радиатор
от усилительной звуковой микросхемы старого телевизора:
Вот такой вот ежик
получился J. Только клеить надо аккуратно, на внешнюю поверхность, не
касаясь обмоток, если не хотим неприятностей. Клеится на обычный суперклей,
хотя можно и на специальный теплопроводный, но, как показали испытания, нагрев
не столь критичный, чтобы тратиться на термоклей. Вообще оказалось, что этот
трансформатор держит значительно больше заявленной мощности, а токи указаны по
допустимым для диодов. Но об этом далее…
4. Выпрямитель низкого напряжения. Вот на нем-то и сгорели несчастные
диоды. И как они умудрились неделю проработать, ума не приложу.… Итак, как я
уже сказал выше, диоды будем менять. Для этого самое удобное – воспользоваться
специальным отсосом для припоя (вещь копеечная, но здорово скрашивает
радиолюбительские будни). Переворачиваем плату. Смотрим. Что видим? Много чего.
Находим точки, в которых в плату впаяны ножки радиатора (обычно 2).
Паяльник-разогрев-отсос. Повторяем до тех пор, пока не будем уверены, что ножки
спокойно выйдут из отверстий, если потянуть за радиатор. Ту же процедуру
производим с ножками всех диодов, размещенных на радиаторе. Честное слово,
отпаять все сразу и вытащит намного удобнее, чем подлезать, отвинчивать и
выпаивать каждый поодиночке.
Аккуратно паяльником чистим
отверстия, чтобы дырочки были. Если выпаивается или чистится плохо, добавьте
немного канифоли – дело пойдет намного быстрее.
Теперь перейдем к
установке диодов. Первоначально они были изолированы кремний-органическими
резинистыми прокладками. Это полный отстой, заявляю авторитетно! Зато быстро и
просто. Я заменил их на слюду, нарезав ее подходящими кусочками и смазав
термопастой с обоих сторон. Изоляционная втулка на винте, как правило, сносная,
ее можно оставит. Но у меня одна расплавилась, поэтому я одел на винт
текстолитовую шайбу и коротенький отрезок фторопластовой трубочки. Получилось
как минимум не хуже. Менял я диоды только на шинах +12 и +5В. Оба – на 40А.
Привинчиваем их вместо родных. Затягиваем. Проверяем тестером, чтобы корпуса
диодов нигде не контактировали с радиатором. Если все отлично – впаиваем всю
сборку на место. Еще раз прозваниваем.
Вот, что будем иметь в
итоге:
В результате замены обычных
диодов на мощные Шоттки, а также за счет уменьшения теплового сопротивления
корпус-радиатор, тепловыделение в БП значительно снизилось. Даже рукой
ощущается, что выходящий воздух стал слегка теплым по сравнению с той баней,
что была до доработки. А это и позволило мне, к слову, снизить обороты
вентилятора.
5.Стабилизатор. В этом БП стабилизатор оказался на
удивление нормальным, если посмотреть на прочие ляпы изготовителя. Емкости
вполне достаточны, дроссели есть, они большие и это хорошо.
Здесь придраться не к
чему. Но уж если есть большое желание, фильтрующие емкости можно увеличить до
2200мкФ.
6.Схема управления и защиты. В качестве генератора стоит весьма неплохая микросхема TL494 в нормальной честной обвязке. То,
что вылетевший диод не спалил мне материнку – целиком заслуга грамотной схемы
защиты БП. Снимаю шляпу! В 6 узле мне придраться не к чему…
Что же в результате?
В результате мы получили
весьма качественный блок питания практически нахаляву!
Теперь ему не страшны
пики мощности. Фактически отдаваемая мощность реально возросла с 250(с натягом)
до 300 и более Вт.
Теперь щелчок
холодильника не повесит программу и не вышибет интернет (а ведь было, друзья,
было…)
Теперь он стал тише и
холоднее, а значит появились новые возможности для разгона. Причем если при
разгоне остального железа идет борьба за каждый градус, то тут я снизил
температуру сразу на десяток, это точно.
Теперь новый процессор с
лихвой обеспечен питанием для выполнения моих задач.
Теперь мне не надо
покупать новый БП, а ведь халява, она, как известно, всегда слаще :-) !!!
Желаю всем удачи! И надеюсь,
хоть чем-то эта статья поможет хоть кому-то.
Лишманов Николай aka Lincor 2006г.
P.S. Отдельное спасибо Вячеславу
Овсянникову за его статью О правильном
«питании»