PC TÁPEGYSÉGEK TAKÁCS BÉLA 2015.

FELADATA A PC számára szükséges feszültségek biztosítása a hálózati 230 V-os váltakozó feszültségből átalakítva. A leggyakoribb egyenfeszültségek: -5V, -12V, +3,3V, +5V, +12V (laptopnál még kisebbek is!) 2

MIBŐL ÁLL EGY TÁPEGYSÉG? Régebben 7-10 alkatrészből össze lehetett állítani, ma több száz alkatrészből, s ha az integrált áramkörökben előforduló több száz vagy több ezer alkatrészt is beszámítjuk, ezres nagyságrendet kapunk. 3

MITŐL MODERN EGY TÁPEGYSÉG? Régebben 7-10 alkatrészből össze lehetett állítani, ma több száz alkatrészből, s ha az integrált áramkörökben előforduló több száz vagy több ezer alkatrészt is beszámítjuk, ezres nagyságrendet kapunk. 4

EGY KÖZEPESEN BONYOLULT TÁPEGYSÉG KAPCSOLÁSI RAJZA 5

EGY KÖZEPESEN BONYOLULT TÁPEGYSÉG KAPCSOLÁSI RAJZA 2. 6 Transzformátor Dióda EllenállásKondenzátor

EGY MAI, NEM A LEGMODERNEBB TÁPEGYSÉG 7

MITŐL KORSZERŰ EGY TÁPEGYSÉG? 1. Attól, hogy fejlettebb elektronikája van, ezért jobb hatásfokkal (70-90%) alakítja a beérkező 230 voltos váltófeszültséget 3.3V, 5V és 12V-os egyenfeszültséggé Attól hogy egy sor védelem be van építve, például Túlmelegedés elleni védelem (OHP) Túlterhelés elleni védelem (OPP) Rövidzár elleni védelem (SCP ) Túlfeszültség védelem (OVP) Feszültségesés (alulfeszültség) elleni védelem (UVP ) Túláram elleni védelem (OCP). 8

MITŐL KORSZERŰ EGY TÁPEGYSÉG? 2. Stabilan megbízhatóan működik, Biztonságos, emberre és környezetre nem ártalmas 0,9 vagy jobb PFC értékkel rendelkezik ( lásd később) … 9

TÁPEGYSÉG-JELLEMZŐK Hatásfok (a jó hatásfok és kis méret érdekében a régi lineáris működésről áttértek a kapcsolóüzemű tápegységre) Teljesítmények (feszültségértékekként is számolandó) Szolgáltatások, védelmek - PFC Zaj (pl. amit a ventilátor termel), Tápegység, mint elektromos zavarforrás. 10

TÁPEGYSÉG-JELLEMZŐK ÉRTELMEZÉSE Hatásfok Ha 300 w teljesítményre van szükségünk nem mindegy, hogy kb. 600 wattból állítjuk elő, mert 50% a hatásfok, és a másik 300 w a környezetet melegíti, vagy 375w kell csupán, mert 80%-os a hatásfok, és csak 75 watt melegíti a környezetet. Megjegyzés: van jobb hatásfokkal működő tápegység is! 11

TÁPEGYSÉG-JELLEMZŐK ÉRTELMEZÉSE Teljesítmények Az egyes számítógépegységek különböző feszültségeken működnek és különböző áramértékeket vesznek fel. Mivel a különböző feszültségeket ugyanaz a transzformátor állítja elő a részterhelések sem haladhatják meg a megengedett értéket. Pl. ha nincs olyan periféria ami 12V-ot igényel, az ott „megtakarított” teljesítményt nem számíthatjuk bele az 5V-nál felvett értékbe! 12

TÁPEGYSÉG-JELLEMZŐK ÉRTELMEZÉSE Teljesítmények számítása P= U*I Ahol P a teljesítmény (wattban számolva) U a feszültség, mértékegysége volt (V) I az áramerősség, mértékegysége amper (A) 13

TÁPEGYSÉG-JELLEMZŐK ÉRTELMEZÉSE PFC (Power Factor Correction) A tápegység a hálózatból további úgynevezett meddő teljesítményt is felvesz, majd mintegy „visszaküldi” az áramszolgáltatónak. Ez természetesen a vezetéket terheli. Van olyan ország ahol ezt a szolgáltató kifizetteti, de van olyan is, hogy előírja, hogy ennek a PFC értéknek milyennek kell lenni, s ha nem olyan csak akkor büntet. A PFC-t különböző áramköri kapcsolásokkal LEHET javítani, de ez is bonyolítja a kapcsolást! 14

TÁPEGYSÉG-JELLEMZŐK ÉRTELMEZÉSE Zaj A tápegységből származó zaj döntően a ventillátorban termelődik! 15

A KORSZERŰ TÁPEGYSÉG EGYIK JELLEMZŐJE A moduláris felépítés 16

A KORSZERŰ TÁPEGYSÉGEK MŰKÖDÉSI ELVE A korábbi tápegységek viszonylag kevés alkatrészt tartalmaztak (hálózati transzformátor, egyenirányítók (diódák) kondenzátorok tekercsek illetve ellenálások.) Az ilyen tápegységek hatásfoka 50% körül volt, s az alkatrészek mérete, különösen a transzformátoré meglehetősen nagy volt. A hatásfok növelésére és az alkatrészek méretének csökkentésére találták ki a kapcsolóüzemű tápegységet. 17

A KAPCSOLÓÜZEMŰ TÁPEGYSÉG ELVE 230V, 50Hz váltófeszültség Egyenirányítás Kb. 200V-os egyenfeszültség „szaggatással” KHz-es váltófeszültség Letranszformálás (pl. 3,3V, 5V, 12V) Egyenirányítás Szűrés, (jelszint stabilizálás) 3,3V, 5V, 12V egyenfeszültség 18

A KAPCSOLÓ ÜZEMŰ TÁPEGYSÉGEK ÉRTÉKRLÉSE A kapcsolóüzemű tápegység lényegesen több alkatrészt tartalmaz mint a lineáris üzemmódú, de a legnagyobb tömeggel szereplő transzformátor lényegesen kisebb. A sorozatgyártás, az integrált áramkörök olcsóvá válása, lehetővé teszi, hogy nagyon sok alkatrészt viszonylag olcsón állítsanak elő, ezáltal a bonyolult kapcsolások relative olcsón gyárthatók. 19