СмартПульс
- держите руку на пульсе высоких технологий!
Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций
СмартПульс
- держите руку на пульсе высоких технологий!
Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций
Главная - Сделай сам! (DIY) - Идеи и концепции - Пытаемся продлить жизнь компьютерного блока питания с помощью дополнительных электролитических конденсаторов
Наиболее частые причины выхода из строя компьютерных блоков питания (БП) - это сгорание силовых транзисторов (часто с "бабахом" и искрами) и деградация электролитических конденсаторов в выходных цепях БП.
С первой причиной бороться невозможно: транзисторы сгорают внезапно, и предсказать это событие невозможно.
А вторая причина - совершенно другая по своей сути.
Электролитические конденсаторы деградируют постепенно. И это - не потому, что они недоброкачественные (что, впрочем, тоже случается); а потому, что их срок службы в принципе ограничен (честные производители указывают это в документации). Естественно, он зависит от режима, в котором работает электролитический конденсатор. Чем выше реактивный ток через электролитический конденсатор, и чем выше окружающая температура, тем быстрее конденсатор "отбросит контакты".
Из-за постепенности процесса деградации конденсаторов компьютеры с такими проблемами часто не мгновенно перестают работать, а начинают "глючить", и только потом полностью прекращают работу.
Идея продления жизни компьютерных блоков питания с помощью дополнительных электролитических конденсаторов предельно проста: с помощью подключения внешних конденсаторов к выходам БП разгрузить внутренние конденсаторы и, тем самым, продлить их жизнь и жизнь всего БП в целом.
Оглавление
2. Устанавливаем дополнительные
электролитические конденсаторы
3. Тест компьютерного блока питания с
дополнительными конденсаторами
Современные компьютерные блоки питания выдают целую кучу напряжений: +5 В, +3.3 В, +12 В, -12 В и ещё одно напряжение +5 В - "дежурное" (Standby, VSB), которое подаётся всегда; даже когда компьютер выключен.
Но многие из этих напряжений - "исторические", и современным компьютерам достались от предыдущих версий блоков питания и материнских плат.
Фактически, сейчас практически всё потребление материнских плат идёт по линии +12 В; потребление по линиям остальных напряжений - очень низкое (в разы ниже заявляемого производителями БП как предельно-допустимое). А затем уже материнская плата из напряжения +12 В формирует все остальные напряжения, необходимые для питания процессора и памяти. Кроме того, от напряжения +12 В питается видеокарта, а там потребление может быть очень высоким!
Так что эта линия питания в наибольшей степени нуждается в укреплении дополнительным конденсатором.
Кроме напряжения +12 В, надо обратить внимание на "дежурное" напряжение +5 В. Потребление по этой линии - небольшое, но оно идёт постоянно, даже при выключенном компьютере! В связи с этим электролитические конденсаторы по этой линии тоже могут подвергаться повышенному износу. Их тоже надо усилить внешним конденсатором.
Все остальные выходные напряжения компьютерного БП имеют крайне низкое потребление, и выход из строя электролитических конденсаторов на этих линиях по причине износа им не грозит (если только они не изготовлены производителем-бракоделом; что, правда, тоже случается).
В итоге для установки были выбраны электролитические конденсаторы 10000 мкФ * 16 В по цепи +12 В и 1500 мкФ * 16 В - по цепи дежурных +5 В (Standby, VSB):
Начать надо с того, что выполнять все описанные далее работы надо только после истечения гарантийного срока на блок питания. Иначе, в случае внезапной гибели БП до истечения гарантийного срока, может получиться материальный ущерб: вмешательство в схему БП даже с благими намерениями лишает гарантии!
Поскольку в цепи дополнительного электролитического конденсатора будут протекать высокие токи, то расположен он должен быть как можно ближе к "родным" конденсаторам БП; а сопротивление соединяющих проводников должно быть как можно ниже. Это обеспечит максимальную эффективность работы дополнительных конденсаторов.
Кроме того, вспоминаем, что электролитические конденсаторы снижают эффективность на высоких частотах. А при работе импульсных БП высокочастотных токов образуется более чем достаточно.
Значит, запараллеливаем электролитические конденсаторы ещё и маленькими керамическими конденсаторами (в данном случае номиналом 100 мкФ, т.к. такие оказались в хозяйстве; но можно и меньшего номинала вплоть до 1 мкФ).
В идеале хотелось бы установить дополнительные конденсаторы прямо внутрь БП, но современные компьютерные БП имеют довольно плотную компоновку; и вряд ли такие крупные детали получится туда установить и надёжно закрепить. Поэтому пойдём другим путём: установим их снаружи!
Подключать конденсатор к цепи +12 В будем сразу к двум парам проводов (для снижения сопротивления).
Сначала зачищаем провода, идущие к специальному разъёму напряжения +12 В на 8 контактов (в мощных БП и "геймерских") или на 4 контакта (в старых и менее мощных БП примерно до 300-350 Вт).
На фото зачищены два желтых провода (+12 В) и два чёрных (земля).
Затем эти зачищенные части проводов надо облудить. Это оказалось непростой задачей, по крайней мере, с обычной канифолью в качестве флюса. Пришлось долго-долго водить перегретым паяльником; и то результат оказался не идеален.
Затем к электролитическому конденсатору припаиваем керамический; а затем всё вместе - к зачищенным проводам:
Для повышения надёжности соединения место пайки контактов конденсаторов и зачищенных проводов было предварительно обмотано несколькими витками лужёной проволоки.
Затем места пайки надо заизолировать. В данном случае это было сделано с помощью банальной синей изоляционной ленты, хотя радиолюбители-перфекционисты такой метод и осуждают. :)
Аналогично припаиваем вторую пару конденсаторов (электролитический плюс керамический) к дежурному напряжению +5 VSB и земле:
Плюс конденсатора соединяем с фиолетовым проводом (это +5 VSB), а минус - с любым из чёрных проводов (это - земля).
Теперь пора испытать, что из этой затеи получилось. :)
Конечная цель всей этой доработки - увеличение срока службы компьютерного блока питания. Но проверить результат достижения этой цели - проблематично; на это могут потребоваться годы!
Поэтому придётся ограничиться проверкой влияния дополнительных конденсаторов на величину пульсации выходного напряжения +12 В. Если пульсации заметно снизятся, то из этого будет следовать, что дополнительные конденсаторы, действительно, взяли часть реактивной нагрузки конденсаторов на себя, снизив нагрузку на внутренние конденсаторы блока питания.
Важно, что целью доработки не является само по себе снижение пульсаций, это всего лишь "побочный эффект", который будет использован для оценки полезности доработки.
Тест проводился с помощью цифрового осциллографа Hantek 2D72 с автономным питанием (обзор), что должно уменьшить влияние помех постороннего происхождения, проникающих по сети питания. Нагрузка со стороны материнской платы во время теста составляла около 90 Вт.
Осциллограмма пульсаций напряжения +12 В до подключения дополнительных конденсаторов:
На осциллограмме выше видны как медленные колебания, так и наложенные на них высокочастотные.
Теперь - осциллограмма после подключения дополнительных конденсаторов:
На осциллограмме заметно снижение как медленных колебаний, так и, в особенности, высокочастотных.
Источником высокочастотных пульсаций, скорее всего, является не сам блок питания, а материнская плата; так как там преобразование ведётся на гораздо более высоких частотах.
Суммарное снижение пульсаций по их реактивной энергии можно оценить примерно, как в два раза. Иными словами, идея работает!
Попробуем оценить последствия применённой доработки
компьютерного БП.
В данном случае, если допустить линейную зависимость срока службы электролитических конденсаторов от нагрузки (точнее, обратную линейную зависимость), то можно предположить, что срок службы блока питания увеличится примерно в два раза. Это - хотя и чисто теоретическая величина, но она достойна того, чтобы ради неё повозиться.
Кроме того, надо помнить и о том, что дополнительные конденсаторы забирают часть реактивной энергии не только у конденсаторов блока питания, но и у материнской платы компьютера, и у видеоадаптера (если он - дискретный). Таким образом, дополнительный конденсатор заодно "спасает" и эти устройства!
Вместе с тем, предложенное решение - это не панацея; ибо деградация характеристик электролитических конденсаторов - не единственная причина выхода из строя блоков питания. Возможны и внезапный выход из строя силовых транзисторов; и выход из строя слаботочных элементов схемы БП; и даже порча электролитических конденсаторов в схеме БП, находящихся под слабой нагрузкой.
В последней связи вспоминается массовый выход из строя адаптеров питания сетевых устройств D-Link JTA0302D, у которых "высыхал" конденсатор C6 номиналом 47 мкФ * 25 В, установленный во внутренней слаботочной цепи (я их заменял на керамику 100 мкФ * 25 В, ёмкость которых, впрочем, под напряжением падает в несколько раз, статья об этом).
Да и сами дополнительные электролитические конденсаторы тоже могут деградировать.
Так что приведённый метод продления срока службы компьютерных БП - не универсален и от всех бед не спасёт. Но пусть лучше так, чем никак. :)
Купить конденсаторы 10000 мкФ * 16 В можно, например, у этого продавца на Алиэкспресс. Цена на дату обзора - около $1.4 за пару; в дальнейшем может меняться, проверяйте!
Там же (на Алиэкспресс) можно купить и конденсаторы 1500 мкФ * 16 В, например, у этого продавца. Цена на дату обзора - тоже около $1.4, но за десяток. В принципе, для цепи +5VSB можно купить конденсаторы на более низкое напряжение; но конденсаторы на 16 В - более универсальные и их остаток можно ещё где-то применить с пользой для дела.
Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158
Весь раздел
Сделай сам! (DIY)
Ваш Доктор.
12 августа 2024 г.
Вступайте в группу
SmartPuls.Ru
Контакте!
Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.
Комментарии вКонтакте:
Доктора!
(Администрация сайта - контакты и информация)
Группа
SmartPuls.Ru
Контакте
- анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них