Мощность блока питания — какая она должна быть, как правильно ее выбрать.

Источники питания имеют повсеместное применение. Из задача заключается в преобразовании электрической энергии в тот вид (те параметры), который используется конкретным электротехническим устройством. Известно, что в обычной городской сети применяется переменный ток с величиной напряжения в 220 вольт (с небольшим отклонением), частотой 50 герц. Причина этому простая. Этот тип тока и величина напряжения легче всего преобразовывать на подстанциях и передавать на удаленные расстояния с минимальными потерями. Большинство электротехники использует для своего непосредственного питания именно постоянный ток с более низким напряжением питания (обычно это 3, 5, 6, 9, 12, 24 вольта). Вот и получается, что функцию преобразования одного типа тока и напряжения в другие выполняет блок питания.

Одной из основных и главных характеристик любого блока питания является электрическая мощность. Именно она характеризует, какую работу может выполнять источник питания за определенных промежуток времени. Электрическая мощность находится по такой простой формуле: P = U * I. Словами это будет звучать как — мощность равна напряжение умноженное на силу тока. Напряжение — это разность электрических потенциалов (ее еще можно сравнить с давлением, к примеру воды в водопроводе). Ток — это упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике (его можно сравнить с самим потоком воды в трубе). Следовательно, произведение тока на напряжение будет характеризовать как бы общую силу, в нашем случае блока питания. Электрическая мощность измеряется в ваттах (Вт).

Теперь что касается нашей главной темы — какова должна быть мощность блока питания, как правильно ее выбрать под свои конкретные нужды. Ответ простой. Нужно известное выходное напряжение умножить на максимальную силу тока, что будет потребляться нагрузкой, ну и плюс некий запас (пусть это будет где-то 25-50%). К примеру, у нас есть электрическое устройство, которое рассчитано на напряжение питания (постоянное) 12 вольт. На нем указан ток потребления, пусть это будет 500 мА (это 0,5 ампера). Следовательно мы 12 вольт умножаем на 0,5 ампера, получаем 6 ватт (это мощность данного устройства). Значит нам нужен будет блок питания, у которого электрическая мощность будет чуть больше 6 Вт. Идеальный вариант — 10 Вт.

Брать или делать блоки питания впритык по мощности (какую имеет устройство нагрузки, на такую и рассчитан блок питания, без запаса) не стоит. Это будет при максимальной нагрузке вызвать нагрев самого источника питания (его выходные электрические цепи). Естественно, в лучшем случае ничего не произойдет, в худшем — ваш блок питания попросту выйдет из строя со временем. Стоит учитывать, что не всегда мощность, указанная на блоке питания соответствует действительной (которую он реально может обеспечивать). В первую очередь это касается дешевых блоков питания. Так что запас по мощность должен быть обязательно.

К примеру, выбор блока питания на компьютер. Имеются множество фирм производителей, у которых они собраны по абсолютно различным схемам. У более дешевых вариантов внутри скорей всего будет отсутствовать дополнительные защиты от перегрузок, бросков и скачков напряжения, что негативно может сказаться как на самом блоке питания, так и на вашем компьютере. Гнаться за самым дорогим также не совсем рационально, так как вы можете попросту сильно переплатить. Пожалуй лучше сначала определится с нужной мощностью компьютерного блока питания (учитывая какие платы будут входить в комплектацию ПК, мощность видеокарты, процессора, количества блоков памяти, винчестеров дополнительных наворотов и т.д.), а потом среди достаточно известных брендов выбрать блок питания по средней цене. Естественно, перед покупкой не лишним будет проконсультироваться у продавца.

Если вы собрались собирать лабораторный блок питания своими руками, и возник вопрос, а какой мощности его делать, то опять же подумайте о максимальной нагрузке, которую вы планируете к нему подключать. Каково должно быть на нем максимальное выходное напряжение и сила тока? Обычно делать так. Максимальное напряжение на выходе пусть будет 25 вольт, которое будет регулироваться от 0 до 25 вольт. Максимальная сила тока пусть будет 6 ампер. Его вполне хватит для питания многих электротехнических устройств. Значит 25 вольт умножаем на 6 ампер и получаем мощность величиной в 150 ватт. Не забываем о запасе. В итоге наш лабораторный блок питания должен иметь общую мощность в 180 ватт. Именно под эту мощность и нужно выбирать понижающий трансформатор.

P.S. Имейте в виду, что существует активная и реактивная мощность. Они между собой достаточно сильно отличаются. Мы в данной статье говорили о активной электрической мощности, которую потребляют различные электротехнические устройства. Она соответствует тем цепям, где имеется только активная нагрузка такая как обычные нагреватели, лампы накаливания и т.д. Реактивная мощность подразумевает реактивную нагрузку такую как катушки (индуктивность) и емкость (конденсаторы).

Источник - https://electrohobby.ru/mochn-blok-pit-kzz.html

Какой ток у блока питания должен быть, как правильно выбрать БП по силе тока.

Большая часть различной электротехники имеет в своей схеме (внутри своего устройства) или в своём комплекте блоки питания. Данный блок является источником электрического питания, задача которого сводится к обеспечению нужного напряжения и силы тока той электросхемы, что запитывается от него. Основная часть электротехники запитывается от городской сети. В обычной электросети (бытовой розетки) имеется переменное (синусоидальное) напряжение величиной в 220 вольт, а практически вся электроника нуждается в постоянном, более низком напряжении. Именно блоки питания делают из одного вида электроэнергии другое, нужное для запитки электрооборудования.

Кроме этого различные электрические устройства обладают разной мощностью. Одни потребляют мало электрической энергии, другие же нуждаются в большем её количестве. Мощность (электрическая) того или иного устройства определяется как напряжение питания умноженное на силу тока, что потребляется оборудованием. Для лучшего понимания таких понятий как напряжение и ток (пояснение для новичков) их можно сравнить на примере обычного водопровода. У нас есть трубы, по которым поступает вода в дом. Когда кран закрыт, то вода в водопроводе находится в неподвижном состоянии, при этом эта вода находится под определенным давлением. Это давление будет подобно электрическому напряжению между двумя различными точками на схеме (или разноименными проводами). Когда мы краник открываем, то начинает течь вода из него. Так это течение воды будет подобно электрическому току в электрической цепи (схеме). В сфере электричества это ток электронов.

Именно электрический ток совершает полезную работу, что мы видим в виде света (излучаемые лампами), звука (идущего от динамиков), движения (создаваемое электродвигателями) и т.д. Напряжение при этом является электродвижущей силой (тем самым давлением, заставляющее упорядоченно двигаться электрические частицы порождая ток). Как говорил ранее, электрическая мощность это произведение напряжения на силу тока.

Теперь что касается правильного выбора блока питания под конкретное устройство. Любое электротехническое устройство при своём проектировании изначально рассчитывается под конкретное напряжение своего питания. При своей номинальной работе оно потребляет определенный ток, измеряемый в амперах (миллиамперах). При выборе блока питания под то или иное устройство брать в расчёт только величину напряжения не совсем верно. Сам блок питания имеет свою номинальную мощность. Его схема (составные части) изначально рассчитана на выдачу максимального тока, при котором источник питания может работать в нормальном режиме (без перегрева, ведущего к дальнейшему выходу из строя устройства, или сокращения его срока службы).

К примеру, вам нужен блок питания под какое-то своё устройство. Известно, что оно нуждается в постоянном напряжении величиной 12 вольт. Номинальный ток, потребляемый этим устройством (обычно он указывается на корпусе электрооборудования) допустим равен 1 ампер. Стоит учесть, что подбирать блок питания впритык также не совсем правильно. Должен быть некий запас по мощности, что обеспечит нормальную работу самого источника питания. Следовательно, для своего устройства вы должны приобрести БП с напряжением 12 вольт (постоянное) и номинальной силой тока не менее 1,25 ампера (взяли 25% запас по току). БП с большими номинальными токами (чем нужно для питания устройства) вполне можно ставить, но в этом случае сам блок питания будет иметь большие размеры, чем более подходящий по мощности именно под это устройство.

Если у вас есть электрическое устройство на котором не указана мощность, сила тока, что им потребуется, то нужно будет просто электронным тестером (мультиметром), амперметром замерить ток в режиме работы имеющегося электрооборудования. Берём подходящий блок питания, что есть под рукой, и подключаем к своему устройству (напряжение должно соответствовать напряжению питания устройства). Ток измеряется на входе электрического питания в разрыв цепи. То есть, разрываете один из проводов питания и между этими разорваными проводами начинаете измерять силу тока. Если же вам известна только мощность устройства и напряжение питания, то легко можно вычислить ток — нужно мощность (в ваттах) разделить на напряжение (в вольтах). Измерения и вычисления делаются по низкой стороне, то есть не там где переменное напряжение 220 вольт, а там где уже пониженное, постоянное.

Хотелось бы ещё заметить, что при нормальной работе блока питания его нагрев не должен превышать допустимую температуру. Хорошо, когда при длительной работе функциональные части блока питания остаются холодными (температура окружающей среды) или чуть тёплые. Нужно учитывать, что большая часть электронных компонентов является полупроводниками (кремниевыми). Для этих частей температура свыше 150 градусов разрушительна. При подключении к слабому блоку питания большой нагрузки (слишком мощной) начинается перегрев его основных частей, что ведет к последующему выходу из строя всего блока питания.

P.S. Если вы делаете блок питания, в первую очередь должны изначально определится, какое напряжение и какой ток (номинальный и максимальный) он должен выдавать без режима перегрузки. Будет лучше, если при сборке самодельного блока питания вы предусмотрите узлы защиты от перегрузки и короткого замыкания. Это позволит вам избежать лишних финансовых затрат на восстановление вышедших из строя функциональных частей вашего БП.

Источник - https://electrohobby.ru/vibor-bp-po-tok-ntt.html

Почему греется блок питания, основные причины перегрева источников питания

Блоки питания применяются повсюду. Они различны по мощности, назначению, величине напряжения, а также своему качеству и надёжности. Хорошим источником питания можно назвать тот блок питания, который может стабильно выдавать свои номинальные характеристики, а в случае перегрузок и коротких замыканий не выйдет из строя. Нагреваться может даже достаточно качественный БП, если его нагрузить достаточно сильно (чрезмерная нагрузка, на которую БП изначально не рассчитан). Ну, а что уж говорить о менее качественных источниках электрической энергии.

А что именно вызывает нагрев блока питания? Греются элементы схемы, которые стоят внутри БП. Любой блок питания изначально рассчитывается на свои номинальные токи и напряжения (имеет свою мощность), которые требуются для запитки конкретного электрического устройства. Если к БП подключить более мощную нагрузку, чем та, на которую он изначально рассчитан, то, естественно, он начнет работать в режиме перегрузки, что и вызывает повышенное тепловыделение функциональных элементов схемы. Как правило, нагрев происходит постепенно, хотя при коротких замыканиях и очень большой перегрузке некоторые элементы могут нагреться в течении нескольких секунд. Это может привести к их выходу из строя.

Бываю случаи когда блок питания вначале работал нормально (при подключении к нему номинальной нагрузке, своего устройства, под который он был рассчитан), а со временем вдруг начал нагреваться больше обычного. Тут сначало нужно убедиться, что дело именно в источнике питания, а не в устройстве, которое он питает. Для этого стоит измерить силу тока, что потребляется устройством при нормальной своей работе (сравнить с величиной, указанной в паспортных данных). Причиной же внезапного нагревания самого блока питания может быть:

» высыхание конденсаторов электролитов на схеме БП;

» попадание токопроводящего мелкого мусора на плату схемы;

» проникновение влаги в БП;

» повреждение электрической схемы в результате физического повреждения (к примеру блок питания падал с достаточно большой высоты (что вызвало нарушение в схеме);

» испорченность деталей в результате теплового удара по причине короткого замыкания или сильной перегрузки.

Блоки питания делятся на два основных типа, это трансформаторные (низкочастотные, рассчитанные на работу с частотой в 50 Гц)  и электронные (содержащие в себе электронную схему высокочастотного преобразователя). Основными функциональными элементами трансформаторных блоков питания являются: сам силовой понижающий трансформатор, выпрямительный диодный мост, фильтрующий конденсатор электролит, электронная схема стабилизатора и различные защиты от КЗ и перегрузок (если таковые узлы имеются в БП). В этих блоках питания греться могут: трансформатор, если он изначально не точно был рассчитан (что бывает довольно часто) или если возникли перегрузки или КЗ; диодный мостик может греться также от перегрузки и КЗ, и если его номинальный ток меньше того, который через него протекает; слабыми местами схемы стабилизатора БП являются полупроводниковые детали, на которые также влияют перегрузки и токи короткого замыкания. Если говорить о электронных блоках питания, то в большинстве из них уже предусмотрена автоматическая защита от токов короткого замыкания и чрезмерных перегрузок. Хотя лучше все же не подключать нагрузки, на которые БП не рассчитан.

Хорошо, когда блок питания при своей длительной работе вовсе холодный. Хотя некоторое повышение его температуры все же вполне допустимо. Важными функциональными элементами на источниках питания являются полупроводники. Они в большинстве своем сделаны из кремния. Максимальная температура для этого вещества равна 150 градусов. Свыше этого значения кремний уже начинает разрушаться. Так что данная температура является уже критической для электронных схем, содержащих полупроводниковые элементы (а таких на схемах достаточно много).

Другим важным функциональным элементом блоков питания является трансформаторы, на которые намотан медный изолированный провод. Изоляция этого обмоточного провода также имеет свои допустимые пределы по температуре. При периодическом нагревании (чрезмерном) данная изоляция может начать разрушаться, что приводит к появлению короткозамкнутых витков на трансформаторе. Подобное явление в последствии ведет к выходу из строя всего устройства.

P.S. Даже если нагрев блока питания не критичен (не приводит к поломке источника питания), то все равно он является причиной большего расхода электроэнергии. Ведь именно на этот самый нагрев тратиться дополнительная электрическая энергия, что не экономно с точки зрения финансов. Так что старайтесь приобретать технику (в частности блоки питания) более качественную и надежную. Ну, а если вы БП собираете своими руками, то старайтесь изначально все рассчитать правильно, сводя тепловые выделения функциональных частей к минимуму.

Источник - https://electrohobby.ru/poch-bp-greet-jjw.html