Анализ нагрузочных кривых блока питания

Самой большой проблемой при распределении нагрузок является разброс параметров блока питания. Даже блоки питания одного вида и мощности не соответствуют заявленным в табличках данным спецификации.

Блок питания, номиналы потребления для которого посчитаны, можно полностью нагрузить далеко не во всех ситуациях. Подсчитать значение баланса мощностей с более высокой точностью поможет график кросс-нагрузочных характеристик блока питания, который иногда представлен в руководстве пользователя блока питания.

Анализ нагрузочных кривых блока питания или что же собой представляют кросс-нагрузочные характеристики?

Кросс-нагрузочной характеристикой (КНХ) блока питания называется та область сочетаний нагрузок, при которой ни один из номиналов выходных напряжений не выходит за пределы поля допуска энергетических параметров.

Строится КНХ в виде области на плоскости, где по горизонтальной оси координат отложена нагрузка на линию +12 В, а по вертикальной — суммарная нагрузка на линии +5 В и +3,3 В.

При построении КНХ контролируется три основных выходных напряжения. Следовательно, для каждого блока питания получаются три графика (для каждого из напряжений). При лабораторных построениях одна и та же область графика будет закрашена разными цветами. В конечном виде значения графика аппроксимируются, что дает возможность получить единую кривую с четкими краями.

Форма энергетической области для всех трех напряжений одинакова, так как она определяется не для каждого из напряжений в отдельности, а для всех вместе; выход за допустимые границы любого из напряжений означает, что соответствующей точки не будет на графиках для всех напряжений.

На рисунке приведен пример КНХ для блока питания ATX12V 2.0 Macropower MP-360AR. Ниже приведен анализ графика.

Кросс-нагрузочная характеристика блока питания Macropower MP-360AR

Кросс-нагрузочная характеристика
блока питания Macropower MP-360AR

Ровные границы по осям абсцисс и ординат свидетельствуют о максимальной нагрузке по линиям, т.е. +12 В и комбинации +5 В и +3,3 В, если линии, т.е. +5 В и +3,3 В и +12 В, работают на холостом ходу.

В правой нижней части график обрывается и это означает, что блок питания работает на пределе мощности источника +12 В. Для данного блока она составляет 300 Вт.

Дальнейший рост нагрузки приведет к выходу из строя блока питания или к срабатыванию схемы защиты.

Выше вертикальная граница переходит в наклонную кривую (правый верхний угол графика), соответствующую области предельной мощности блока питания. Для данного блока питания предельная мощность по всем измеряемым источникам составляет 240 Вт.

По мере роста нагрузки на источник +5 В нагрузка на источник +12 В вынуждена снижаться, что предотвращает выход блока питания из строя или срабатывание его защиты.

В верхней правой части графика наклонная кривая переходит в ровную горизонтальную линию. Эта область соответствует значениям, при которых блок питания достигает предельно допустимой нагрузки по линии источника +5 В, что приводит к прекращению роста мощности по этой линии. Напряжения питания в этой области графика соответствуют номинальным значениям.

В левой верхней части графика наклонная кривая не объясняется предельной величиной мощности, поскольку нагрузка по линии источника +12 В в этой области невелика. При большой нагрузке по линии +5 В и малой нагрузке для источника + 12 В напряжение по линии +12 В достигло 5% отклонения, тем самым обозначив границу КНХ.

Документ Intel Power Supply Design Guide for Desktop Platform Form Factor Revision 1.2 на сайте www. fotmfactors. org содержит кросс-нагрузочные характеристики блоков питания семейства XXX12V.

Руководства блоков питания АТХ12V Power Supply Design Guide содержат примерные конфигурации для устройств мощностью от 250 до 400 Вт, но они не являются обязательными, а носят рекомендательный характер. Каждый производитель выбирает спецификации по выходной мощности самостоятельно.

Яндекс.Метрика