Импульсные источники питания

И такие микросхемы существуют и начинают все шире и шире применяться в блоках питания. Наверное, все специалисты, сталкивающиеся в своей работе с ремонтом блоков питания, производимыми компанией Power Man, уже отметили наличие в них разных новых микросхем.

Так, например, в блоке питания Power Man модели FSP250-GTA используется микросхема KA3511, о которой и хотелось бы поговорить.

Микросхема KA3511, производимая компанией FAIRCHILD, известна также под маркировкой AN4003 и разработана специально для применения в блоках питания персональных компьютеров (чего, например, нельзя сказать о TL494, являющейся микросхемой широкого применения).

Использование микросхемы KA3511 позволяет значительно упростить схему блока питания, а, значит, и повысить технологичность его производства, что однозначно сказывается на стоимости. Упрощение схемотехники блока питания осуществляется за счет исключения целого ряда различных схем и узлов. Так, например, при использовании микросхемы KA3511, производителю блока питания нет необходимости разрабатывать такие его узлы, как:

1. - схему формирования сигнала Power Good;

2. - схему удаленного запуска с помощью сигнала PS-ON;

3. - схему защиты от превышения выходных напряжений.

Таким образом, получается, что практически все элементы современного блока питания, за исключением силового преобразователя и дежурного источника питания, могут иметь интегральное исполнение. Куда уж проще!

Ознакомится с особенностями микросхемы KA3511 мы предлагаем путем изучения ее функциональной схемы (рис.1) и описания сигналов по таблице.

Таблица 3

№	Сигнал	Вх/Вых	Описание
1	VCC	Вход	Напряжение питания. Микросхема работоспособна при напряжении от 14 до 30В.
2	COMP	Выход	Выход усилителя ошибки. Внутри микросхемы соединен с неинвертирующим входом ШИМ-компаратора. На этом выводе формируется напряжение, являющееся разностью входных напряжений усилителя ошибки (конт.3 и конт.4).
3	E/A-	Вход	Инвертирующий вход усилителя ошибки. На этот вход подается опорное напряжение 1.25В от внутреннего источника.
4	E/A+	Вход	Не инвертирующий вход усилителя ошибки. Этот вход можно использовать для контроля выходных напряжений блока питания, т.е. этот контакт можно считать входом сигнала обратной связи.
5	TREM	-	Контакт управления задержкой сигнала ON/OFF (сигнала управления включением блока питания). К этому выводу подключается времязадающий конденсатор. Если конденсатор имеет емкость 0.1 мкФ, то задержка при включении (Ton) составляет 8 мс (за это время конденсатора заряжается до уровня 1.8 В), а задержка при выключении (Toff) составляет 24 мс (за это время напряжение на конденсаторе при его разряде уменьшается до 0.6 В).
6	REM	Вход	Вход сигнала включения/выключения блока питания. В спецификации на разъемы блоков питания ATX этот сигнал обозначается, как PS-ON. Сигнал REM является сигналом TTL и сравнивается внутренним компаратором с опорным уровнем 1.4В. Если сигнал REM становится ниже 1.4 В микросхема ШИМ запускается и блок питания начинает работать. Если же сигнал REM установлен в высокий уровень (более 1.4 В), то микросхема отключается, а соответственно отключается и блок питания. На этом контакте напряжение может достигать максимального значения 5.25 В, хотя типовым значением является 4.6 В.
7	RT	-	Частотозадающий резистор внутреннего генератора.
8	CT	-	Частотозадающий конденсатор внутреннего генератора.
9	DET	Вход	Вход детектора превышения напряжения. Сигнал этого контакта сравнивается внутренним компаратором с опорным напряжением 1.25 В. Этот вход может использоваться для контроля питающего напряжения микросхемы, что обеспечивает ее защиту от работы при повышенном напряжении.
10	TPG	-	Контакт управления задержкой формирования сигнала PG (Power Good - питание в норме). К этому выводу подключается времязадающий конденсатор. Конденсатор емкостью 2.2 мкФ обеспечивает временную задержку 250 мс. Опорными напряжениями для этого времязадающего конденсатора являются 1.8 В (при заряде) и 0.6 В (при разряде). Т.е. при включении блока питания сигнал PG установится в высокий уровень в момент, когда на этом времязадающем конденсаторе напряжение достигнет 1.8 В. А при выключении блока питания, сигнал PG установится в низкий уровень в момент, когда конденсатор разрядится до уровня 0.6 В. Типовое напряжение на этом выводе 2.9 В, что позволяет избежать случайного срабатывания сигнала PG и обеспечивает защиту от «шумов».
11	PG	Выход	Сигнал Power Good - питание в норме. Высокий уровень сигнала означает, что все выходные напряжения блока питания соответствуют номинальным значениям, и блок питания работает в штатном режиме. Низкий уровень сигнала означает неисправность блока питания.
12	VREF	Выход	Высокопрецизионное опорное напряжение с допустимым отклонением не более ±2%. Типовое значение этого опорного напряжения составляет 5.03 В.
13	V3.3	Вход	Сигнал защиты от превышения напряжения в канале +3.3 В.
14	V5	Вход	Сигнал защиты от превышения напряжения в канале +5 В.
15	V12	Вход	Сигнал защиты от превышения напряжения в канале +12 В.
16	PT	Вход	Вход дополнительного сигнала защиты от превышения напряжения. Этот вход может использоваться для организации защиты по какому-либо другому каналу напряжения.
17	TUVP	-	Контакт для подключения времязадающего конденсатора схемы защиты от превышения напряжений. Конденсатор емкостью 2.2 мкФ, подключенный к этому выводу обеспечивает временную задержку 250 мс. Напряжение на конденсаторе сравнивается внутренним компаратором микросхемы с опорным напряжением 1.8В. После полного заряда конденсатора, на нем устанавливается напряжение 2.9В.
18	GND	-	«Земля»
19	DTC	Вход	Вход регулировки «мертвого» времени. Неинвертирующий вход внутреннего компаратора «мертвого» времени смещен на 0.12 В внутренним источником. Это позволяет задать минимальное значение «мертвого» времени для выходных импульсов. Регулируется «мертвое» время выходных импульсов путем подачи на вход DTC постоянного напряжения величиной от 0 до 3.3В
20	C2	Выход	Коллектор второго выходного транзистора.
21	E	-	Эмиттеры выходных транзисторов.
22	C1	Выход	Коллектор первого выходного транзистора.

Как показывает текущая статистика отказов современных системных блоков питания, наибольшее количество неисправностей возникает во вторичных цепях источников питания. Отказы силовых транзисторных ключей (наиболее типовая неисправность блоков питания предыдущих поколений) на сегодняшнее время случаются крайне редко, что является показателем тех успехов, которые были достигнуты за прошедшее пятилетие производителями силовой полупроводниковой электроники. Одним из самых проблематичных узлов современных блоков питания становятся вторичные выпрямители на диодах Шоттки, что обусловлено большими значениями выходных токов блока питания.

3. Диоды Шоттки в системных блоках питания. Характеристики, особенности применения и методы проверки

Диод Шоттки (назван в честь немецкого физика Baльтера Шоттки) - полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Диоды Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо p-n перехода, как у обычных диодов). Допустимое обратное напряжение промышленно выпускаемых диодов Шоттки ограничено 250 В (MBR40250 и аналоги), на практике большинство диодов Шоттки применяется в низковольтных цепях при обратном напряжении порядка единиц и нескольких десятков Вольт.

Достоинства диодов Шоттки

В то время как обычные кремниевые диоды имеют прямое падение напряжения около 0.6 - 0.7 В, применение диодов Шоттки позволяет снизить это значение до 0.2 - 0.4 В. Столь малое прямое падение напряжения присуще только диодам Шоттки с максимальным обратным напряжением порядка десятков вольт. При больших обратных напряжениях, прямое падение становится сравнимым с аналогичным параметром кремниевых диодов, что ограничивает применение диодов Шоттки низковольтными цепями. Например, для силового диода Шоттки 30Q150 с максимально возможным обратным напряжением (150 В) при прямом токе 15 А падение напряжение нормируется на уровне от 0.75 В (T = 125°C) до 1.07 В (T = -55°C).

Барьер Шоттки также имеет меньшую электрическую ёмкость перехода, что позволяет заметно повысить рабочую частоту диода. Это свойство используется в интегральных микросхемах, где диодами Шоттки шунтируются переходы транзисторов логических элементов. В силовой электронике малая ёмкость перехода (т.е. короткое время восстановления) позволяет строить выпрямители, работающие на частотах в сотни кГц и выше. Например, диод MBR4015 (15 В, 40 А), оптимизированный под высокочастотное выпрямление, нормирован для работы при dV/dt до 1000 В/мс.Б.

Благодаря лучшим временным характеристикам и малым емкостям перехода, выпрямители на диодах Шоттки отличаются от традиционных диодных выпрямителей пониженным уровнем помех, что делает их наиболее предпочтительными для применения в импульсных блоках питания аналоговой и цифровой аппаратуры.

Недостатки диодов Шоттки

Во-первых, при кратковременном превышении максимального обратного напряжения, диод Шоттки необратимо выходит из строя, в отличие от кремниевых диодов, которые переходят в режим обратного пробоя, и при условии непревышения рассеиваемой на диоде максимальной мощности, после падения напряжения диод полностью восстанавливает свои свойства.

Во-вторых, диоды Шоттки характеризуются повышенными (относительно обычных кремниевых диодов) обратными токами, возрастающими с ростом температуры кристалла. Для вышеупомянутого 30Q150 обратный ток при максимальном обратном напряжении изменяется от 0.12 мА при +25°C до 6.0 мА при +125°C. У низковольтных диодов в корпусах ТО-220 обратный ток может превышать величину в сотни миллиампер (MBR4015 - до 600 мА при +125°C). При неудовлетворительных условиях теплоотвода положительная обратная связь по теплу в диоде Шоттки приводит к его катастрофическому перегреву.

Вольт-амперная характеристика барьера Шоттки (рис.1) имеет ярко выраженный несимметричный вид. В области прямых смещений ток экспоненциально растёт с увеличением приложенного напряжения. В области обратных смещений ток от напряжения не зависит. В обоих случаях, при прямом и обратном смещении, ток в барьере Шоттки обусловлен основными носителями заряда - электронами. По этой причине диоды на основе барьера Шоттки являются быстродействующими приборами, поскольку в них отсутствуют рекомбинационные и диффузионные процессы. Несимметричность вольт-амперной характеристики барьера Шоттки является типичной для барьерных структур. Зависимость тока от напряжения в таких структурах обусловлена изменением числа носителей, принимающих участие в процессах зарядопереноса. Роль внешнего напряжения заключается в изменении числа электронов, переходящих из одной части барьерной структуры в другую.

В системных блоках питания, диоды Шоттки используются для выпрямления тока каналов +3.3В и +5В, а, как известно, величина выходных токов этих каналов составляет десятки ампер, что приводит к необходимости очень серьезно относиться к вопросам быстродействия выпрямителей и снижения их энергетических потерь. Решение этих вопросов способно значительно увеличить КПД источников питания и повысить надежность работы силовых транзисторов первичной части блока питания.

Итак, для уменьшения динамических коммутационных потерь и устранения режима короткого замыкания при переключении, в самых сильноточных каналах (+3.3В и +5В), где эти потери наиболее значительны, в качестве выпрямительных элементов используются диоды Шоттки. Применение диодов Шоттки в этих каналах обусловлено следующими соображениями:

1) Диод Шоттки является практически безынерционным прибором с очень малым временем восстановления обратного сопротивления, что приводит к уменьшению обратного вторичного тока и к уменьшению броска тока через коллекторы силовых транзисторов первичной части в момент переключения диода. Это в значительной степени снижает нагрузку на



Диоды Шоттки в блоках питания

силовые транзисторы, и, как результат, увеличивает надежность блока питания.

2) Прямое падение напряжения на диоде Шоки также очень мало, что при величине тока 15-30 А обеспечивает значительный выигрыш в КПД.

Так как в современных блоках питания очень мощным становится и канал напряжения +12В, то применение диодов Шоттки в этом канале также дало бы значительный энергетический эффект, однако их применение в канале +12В нецелесообразно. Это связано с тем, что при обратном напряжении свыше 50В (а в канале +12В обратное напряжение может достигать величины и 60В) диоды Шоттки начинают плохо переключаться (слишком долго и при этом возникают значительные обратные токи утечки), что приводит к потере всех преимуществ их применения. Поэтому в канале +12В используются быстродействующие кремниевые импульсные диоды. Хотя промышленностью сейчас выпускаются диоды Шоттки и с большим обратным напряжением, но их использование в блоках питания считается нецелесообразным по разным причинам, в том числе и экономического плана. Но в любых правилах имеются исключения, поэтому в отдельных блоках питания можно встретить диодные сборки Шоттки и в каналах +12В.

В современных системных блоках питания компьютеров диоды Шоттки представляют собой, как правило, диодные сборки из двух диодов (диодные полумосты), что однозначно повышает технологичность и компактность блоков питания, а также улучшает условия охлаждения диодов. Использование отдельных диодов (рис.2), а не диодных сборок, является сейчас показателем низкокачественного блока питания.

Диодные сборки выпускается, в основном, в трех типах корпусов (рис.3):

1. - TO-220 (менее мощные сборки с рабочими токами до 20 А, иногда до 25-30А);

2. - TO-247 (более мощные сборки с рабочими токами 30 - 40 А);

3. - TO-3P (мощные сборки).

Электрическая схема и цоколевка диодной сборки Шоттки представлены на (рис.4).

Электрические характеристики диодных сборок, наиболее часто используемых в современных системных блоках питания представлены в табл.1.

Взаимозаменяемость диодных сборок определяется, исходя из их характеристик. Естественно, что при невозможности использовать диодную сборку с абсолютно такими же характеристиками, лучше проводить замену на прибор с большими значениями тока и напряжения. В противном случае гарантировать стабильную работу блока питания будет невозможно. Известны случаи, когда производители применяют в своих блоках питания диодные сборки со значительным запасом по мощности (хотя чаще приходится наблюдать ситуацию, как раз, обратную), и при ремонте можно установить прибор с меньшими значениями тока или напряжения. Однако при такой замене необходимо самым тщательным образом проанализировать характеристики блока питания и его нагрузки, и вся ответственность за последствия такой доработки, естественно, ложится на плечи специалиста, производящего ремонт.

Проявление неисправностей диодов Шоттки

Как уже отмечалось, неисправность диодов Шоттки является одной из основных проблем современных блоков питания. Так по каким же предварительным признакам можно предположительно определить их неисправность? Таких признаков несколько.

Во-первых, при пробоях и утечках вторичных выпрямительных диодов, как правило, срабатывает защита, и блок питания не запускается. Это может проявляться по-разному:

1) При включении блока питания вентилятор «дергается», т.е. совершает несколько оборотов и останавливается; после этого выходные напряжения полностью отсутствуют, т.е. источник питания блокируется.

2) После включения блока питания вентилятор «дергается» постоянно, на выходах блока питания можно наблюдать пульсации напряжения, т.е. защита срабатывает периодически, но блок питания при этом полностью не блокируется.

3) Признаком неисправности диодов Шоттки является чрезвычайно сильный разогрев вторичного радиатора, на котором они установлены.

4) Признаком утечки диодов Шоттки может являться самопроизвольное выключение блока питания, а значит и компьютера, при увеличении нагрузки (например, при запуске программ, обеспечивающих 100% загрузку процессора), а также невозможность запустить компьютер после «апгрейда», хотя мощность блока питания является достаточной.

Кроме того, необходимо осознавать, что в блоках питания с плохой и непродуманной схемотехникой, утечки выпрямительных диодов приводят к перегрузкам первичной цепи и к всплескам тока через силовые транзисторы, что может стать причиной их отказа. Таким образом, профессиональный подход к ремонту блоков питания, диктует обязательную проверку вторичных выпрямительных диодов при каждой замене силовых транзисторов-ключей первичной части блока питания.

Диагностика диодов Шоттки

Проверка и точная диагностика диодов Шоттки, на практике, является достаточно непростым делом, т.к. многое здесь определяется типом используемого измерительного прибора и опытом подобных измерений, хотя определить обычный пробой одного или двух диодов диодной сборки Шоттки не составляет особого труда. Для этого необходимо выпаять диодную сборку и проверить тестером так, как это делается для обычных диодов. При подобной диагностике тестер необходимо установить в режим проверки диодов. Неисправный диод в обоих направлениях покажет одинаковое сопротивление (как правило, очень малое, т.е. покажет короткое замыкание), что и указывает на его непригодность для дальнейшего использования. Однако явные пробои диодных сборок в практике встречаются очень и очень редко.

В основном же, приходится иметь дело с утечками (причем зачастую с тепловыми утечками) диодов Шоттки. А вот утечки, выявить таким способом невозможно. «Утекающий» диод при проверках тестером в режиме «диод» является в подавляющем большинстве случаев полностью исправным. Гарантированную точность диагностики, на наш взгляд, позволяет дать только такой метод, как замена диода на заведомо исправный аналогичный прибор.

Но все-таки, выявить «подозрительный» диод можно попытаться с помощью методики, заключающейся в измерении сопротивления его обратного перехода. Для этого будем пользоваться не режимом проверки диодов, а обычным омметром. Внимание! При использовании этой методики следует помнить, что разные тестеры могут давать отличающиеся показания, что объясняется различием самих тестеров.

Итак, устанавливаем предел измерений на значение [20К] и измеряем обратное сопротивление диода (рис.5). Как показывает практика, исправные диоды на этом пределе измерений должны показывать бесконечно большое сопротивление. Если же при измерении выявляется некоторое, как правило, небольшое сопротивление (2-10 КОм), то такой диод можно считать «очень подозрительным» и его лучше заменить, или хотя бы проверить методом замены. Если же проводить проверку на пределе измерений [200К], то даже исправные диоды могут показывать в обратном направлении очень небольшое сопротивление (единицы и десятки кОм), поэтому и рекомендуется использовать предел [20К]. Естественно, что на больших пределах измерений (2 Мом, 20 Мом и т.д.) даже абсолютно исправный диод оказывается полностью открытым, т.к. его p-n переходу прикладывается слишком высокое (для диодов Шоттки) обратное напряжение. На пределе [200К] можно проводить проверку сравнительным методом, т.е. брать гарантированно-исправный диод, измерять его обратное сопротивление и сравнивать с сопротивлением проверяемого диода. Значительные отличия в этих измерениях будут указывать на необходимость замены диодной сборки.

Иногда встречаются ситуации, когда выходит из строя только один из диодов сборки. В этом случае неисправность также легко выявляется методом сравнения обратного сопротивления двух диодов одной сборки. Диоды одной сборки должны иметь одинаковое сопротивление.

Предложенную методику можно дополнить еще и проверкой на термическую устойчивость. Суть этой проверки заключается в следующем. В тот момент времени, когда проверяется сопротивление обратного перехода на пределе измерений [20K] (см. предыдущий абзац), необходимо коснуться разогретым паяльником контактов диодной сборки, обеспечивая тем самым прогрев ее кристалла. Неисправная диодная сборка практически мгновенно начинает «плыть», т.е. ее обратное сопротивление начинает очень быстро уменьшаться, в то время как исправная диодная сборка достаточно долго удерживает обратное сопротивление на бесконечно большом значении. Эта проверка очень важна, т.к. при работе диодная сборка сильно нагревается (не зря же ее размещают на радиаторе) и вследствие нагрева изменяет свои характеристики. Рассмотренная методика обеспечивает проверку устойчивости характеристик диодов Шоттки к температурным колебаниям, ведь увеличение температуры корпуса до 100 или 125 °C увеличивает значение обратного тока утечки в сто раз (см. данные табл.1).

Вот так можно попытаться проверить диод Шоттки, однако предложенными методиками не стоит злоупотреблять, т.е. не следует проводить проверки на слишком большом пределе измерений сопротивления и слишком сильно разогревать диод, т.к. теоретически, все это может привести к повреждению диода.

Кроме того, из-за возможности отказа диодов Шоттки под действием температуры, необходимо строго соблюдать все рекомендуемые условия пайки (температурный режим и время пайки). Хотя надо отдать должное производителям диодов, так как многие из них добились того, что монтаж сборок можно C в течение 10 секунд.осуществлять при высокой температуре 250

Таблица 4

Тип диодной сборки	Характеристики диодных сборок
	VRRM, V	VRMS, V	VR, V	IO, A	IFSM, A	VFM, V	IRM, mA	dV/dt, V/мкc	CJ, pF	TJmax, °C
MBR2530CT	30	21	30	30	150	0.82/0.73	0.2/40	10 000	450	+150
MBR2535CT	35	24.5	3	30	150	0.82/0.73	0.2/40	10 000	450	+150
MBR2540CT	40	28	40	30	150	0.82/0.73	0.2/40	10 000	450	+150
MBR2545CT	45	31.5	45	30	150	0.65/0.75	1/50	10 000	450	+150
MBR2550CT	50	35	50	30	150	0.65/0.75	1/50	10 000	450	+150
MBR2560CT	60	42	60	30	150	0.65/0.75	1/50	10 000	450	+150
MBR3030PT	30	21	30	30	200	0.65/0.6	1/60	10 000	700	+150
MBR3035PT	35	24.5	35	30	200	0.65/0.6	1/60	10 000	700	+150
MBR3040PT	40	28	40	30	200	0.65/0.6	1/60	10 000	700	+150
MBR3045PT	45	31.5	45	30	200	0.65/0.6	1/60	10 000	700	+150
MBR3050PT	50	35	50	30	200	0.75/0.65	5/100	10 000	700	+150
MBR3060PT	60	42	60	30	200	0.75/0.6	5/100	10 000	700	+150
MBR4030PT	30	21	30	40	400	0.6/0.7	1/100	10 000	1100	+150
MBR4035PT	35	24.5	35	40	400	0.6/0.7	1/100	10 000	1100	+150
MBR4040PT	40	28	40	40	400	0.6/0.7	1/100	10 000	1100	+150
MBR4045PT	45	31.5	45	40	400	0.6/0.7	1/100	10 000	1100	+150
MBR4050PT	50	35	50	40	400	0.7/0.8	1/100	10 000	1100	+150
MBR4060PT	60	42	60	40	400	0.7/0.8	1/100	10 000	1100	+150
SB2030PT	30	21	30	20	250	0.55	1/50	---	1100	+150
SB2035PT	35	24.5	3	20	250	0.55	1/50	---	1100	+150
SB2040PT	40	28	40	20	250	0.55	1/50	---	1100	+150
SB2045PT	45	31.5	45	20	250	0.55	1/50	---	1100	+150
SB2050PT	50	35	50	20	250	0.75	1/50	---	1100	+150
SB2060PT	60	42	60	20	250	0.75	1/50	---	1100	+150
SB2020CT	20	14	20	20	150	0.55	0.5/50	---	---	+150
SB2030CT	3	21	30	20	150	0.55	0.5/50	---	---	+150
SB2040CT	40	28	40	20	150	0.55	0.5/50	---	---	+150
SB2050CT	50	35	50	20	150	0.75	0.5/50	---	---	+150
SB2060CT	60	42	60	20	150	0.75	0.5/50	---	---	+150
SB2080CT	80	56	80	20	150	0.85	0.5/50	---	---	+150
SB20100CT	100	70	100	20	150	0.85	0.5/50	---	---	+150
SB2020FCT	20	14	20	20	150	0.55	0.5/100	---	---	+125
SB2030FCT	30	21	30	20	150	0.55	0.5/100	---	---	+125
SB2040FCT	40	28	40	20	150	0.75	0.5/100	---	---	+125
SB2050FCT	50	35	50	20	150	0.75	0.5/100	---	---	+125
SB2060FCT	60	42	60	20	150	0.75	0.5/100	---	---	+125
SB2080FCT	80	56	80	20	150	0.85	0.5/100	---	---	+125
SB20100FCT	100	70	100	20	150	0.85	0.5/100	---	---	+125
SB3020CT	20	14	20	30	275	0.55	0.5/75	---	---	+125
SB3030CT	30	21	30	30	275	0.55	0.5/75	---	---	+125
SB3040CT	40	28	40	30	275	0.55	0.5/75	---	---	+125
SB3050CT	50	35	50	30	275	0.75	0.5/75	---	---	+125
SB3060CT	60	42	60	30	275	0.75	0.5/75	---	---	+125
SBL3030PT	30	21	30	30	275	0.55	1/75	---	1100	+150
SBL3035PT	35	24.5	35	30	275	0.55	1/75	---	1100	+150
SBL3040PT	40	28	40	30	275	0.55	1/75	---	1100	+150
SBL3045PT	45	31.5	45	30	275	0.55	1/75	---	1100	+150
SBL3050PT	50	35	50	30	275	0.70	1/75	---	1100	+150
SBL3060PT	60	42	60	30	275	0.70	1/75	---	1100	+150
Примечание: VRRM - максимальное импульсное обратное напряжение VRMS - действующее значение обратного напряжения VR - максимальное обратное напряжение постоянного тока IO - среднее значение выходного выпрямленного тока (измеряется обычно при 90°C или 100°C) IFSM - пиковое значение неповторяющегося импульса прямого тока, действующего в течение 8.3 мс VFM - падение напряжения в прямом направлении (через "/" указываются два значения - при темпера- туре 25°C и при температуре 100 или 125°C) IRM - максимальное значение обратного тока при допустимой величине VR (через "/" указываются два значения - при температуре 25°C и при температуре 100 или 125°C) TJmax - максимальный верхний предел рабочей температуры dV/dt - скорость изменения напряжения СJ - емкость перехода

4. Системные блоки питания форм-фактора TFX12V для современных систем ATX и BTX

Стандарт BTX, который по прогнозам, в ближайшие два года станет основным форм-фактором при производстве персональных компьютеров, требует и новых систем электропитания. В то же самое время действующий стандарт ATX тоже не стоит на месте и постоянно развивается и совершенствуется. Значительное место в описаниях всех форм-факторов (и ATX, и BTX) занимает блок питания. И это совсем не случайно, ведь все начинается именно с питания системы. И не стоит долго говорить о влиянии блока питания на стабильную и безотказную работу компьютера, его шумовые характеристики и на организацию правильного теплообмена всей системы. На текущий момент времени стандартами ATX и BTX предусмотрено несколько типов блоков питания, используемых в персональных компьютерах. Это форм-факторы ATX12V, CFX12V, LFX12V, SFX12V, TFX12V.

TFX12V - Thin Form Factor with 12V Connector (тонкий форм-фактор с 12-вольтовым разъемом). Этот форм-фактор разработан для применения в малых и низкопрофильных системах типа micro-ATX и Flex-ATX (соответственно может применяться и для BTX). Работы по созданию этого форм-фактора начались в 2002 году, а на сегодняшнее время принята его последняя версия Version 2.1, опубликованная в июле 2005 года.

Блок питания TFX12V (рис.1)

предназначен (за счет узкого удлиненного корпуса) для применения в системах малого форм-фактора с объемом корпуса от 9 до 15 литров. Местоположение вентилятора блока питания позволяет обеспечить эффективное охлаждение микропроцессора и ядра системной платы. Блок питания форм-фактора TFX12V имеет следующие особенности:

1. - уменьшенный размер корпуса блока питания;

2. - улучшенные шумовые характеристики;

3. - использование в качестве основного питающего напряжения канал +12В (вместо +5В) - это связано с тем, что именно из 12В формируется напряжение питания микропроцессора, т.е. канал +12В является самым нагруженным и требует наилучшей стабилизации и токового контроля (это приводит к некоторому изменению схемотехники блока питания);

4. - увеличение до 18А токовой нагрузки канала +12В;

5. - минимальное значение КПД блока питания составляет: 70% (при полной нагрузке), 72% (при 50% нагрузке) и 65% (при 20% нагрузке);

6. - использование 24-контакного основного коннектора, что позволяет использовать 75-Ваттную нагрузку на шине PCI-Express;

7. - использование в блоке питания отдельной схемы токового контроля канала +12В для питания ядра процессора - напряжение 12V2 (4-х контактный коннектор). Теперь переходим к рассмотрению различных характеристик и параметров блоков питания форм-фактора TFX12V.

Входные параметры

Блоки питания TFX12V, как и все остальные, должны иметь возможность работы в двух диапазонах питающего напряжения: 100-127В и 200-240В. Диапазон входных напряжений может выбираться либо с помощью переключателя на блоке питания, либо схемами автоматического определения и переключения номинала сети. При пропадании входного напряжения блок питания отключается, однако при восстановлении входного напряжения он должен автоматически перезапуститься.

По входу источника питания в обязательно порядке должны быть предусмотрены следующие защиты:

1. Защита от превышения входного тока.

2. Ограничение пускового тока.

3. Защита от понижения входного напряжения.

4. Защита при возникновении аварийных ситуаций.

Токовая защита. Входные цепи блока питания должны быть защищены предохранителем, предотвращающим протекание чрезмерно-большого тока, при этом должны применять предохранители с задержкой срабатывания, что предотвращает его срабатывание от помех.

Ограничение пускового тока. В составе блока питания должна быть предусмотрена цепь, обеспечивающая ограничение пускового тока на уровне, безопасном для предохранителя, диодного моста, фильтра, сетевого кабеля и выключателя. Эта цепь может допускать протекание пускового тока и без ограничения, но только в течение трех циклов переменного входного тока. Повторяющееся включение/выключение блока питания не должно приводить к повреждению входных цепей блока питания.

Защита от понижения входного напряжения. Блок питания должен содержать встроенную цепь защиты, позволяющую отключать источник в том случае, если его входное напряжение становится ниже минимально-допустимого входного напряжения (см. табл.1).

Защиты при возникновении аварийных ситуаций. В спецификации форм-фактора, кроме всего прочего, описывается и поведение источника питания в случае его неисправности. Так, например, при отказе компонентов источника питания не должно возникать таких ситуаций и явлений, как:

1. - открытый огонь;

2. - сильный дым;

3. - обугливание печатной платы;

4. - выгорание дорожек печатного монтажа платы;

5. - сильные помехи;

6. - появление расплавленных материалов;

7. - появление короткого замыкания между корпусом блока питания и схемной «землей».

Основные параметры входного напряжения блоков питания представлены в таблице 1.

Таблица 5

Параметр	Значение	Ед. измер.
	мин	ном	макс
Входное напряжение Vin (для сети 115В)	90	115	135	Vrms
Входное напряжение Vin (для сети 230В)	180	230	265	Vrms
Частота входного тока Fvin	47	---	63	Hz

При разработке и проектировании современных источников питания приходится учитывать и рекомендации различных энергосберегающих стандартов и программ, например, таких, как Energy Star, EPA, Blue Angel и др. В частности, в спецификациях Energy Star имеется раздел, в котором регламентируется максимальный уровень мощности, потребляемой блоком питания в то время, когда компьютер находится в режимах малого потребления энергии (режим Sleep - S1 или S3). Требования Energy Star к системным блокам питания при работе в режимах малого энергопотребления изложены в таблице 2. КПД источника питания при работе в режимах Sleep в любом случае должен быть более 50%. К блокам питания форм-фактора TFX12V относятся только две первые строки таблицы, т.к. их мощность не превышает 300 Вт.

Таблица 6

Выходные параметры блоков питания TFX12V

Мощность источника питания	Действующее значение входной мощности при работе компьютера в режимах Sleep
Меньше 200 Вт	Менее 15 Вт
От 200 Вт до 300 Вт	Менее 20 Вт
От 300 Вт до 350 Вт	Менее 25 Вт
От 350 Вт до 400 Вт	Менее 30Вт
Более 400 Вт	10% от полной мощности

В блоках питания форм-фактора TFX12V не предусмотрено формирование выходного напряжения -5В, т.к. в компьютерах уже достаточно давно нет элементов, питающихся этим напряжением. Параметры выходных напряжений блока питания приводятся в таблице 3.

Таблица 7

Напряжение	Допуск, (%)	Значение, (В)
		мин	ном	макс
+12V1	±5%	+11.40	+12.00	+12.60
+12V2	±5%	+11.40	+12.00	+12.60
+5V	±5%	+4.75	+5.00	+5.25
+3.3V	±5%	+3.14	+3.30	+3.47
-12V	±10%	-10.80	-12.00	-13.20
+5VSB	±5%	+4.75	+5.00	+5.25

На выходе блока питания различают два канала напряжения +12В:

1. 1) +12V1 (напряжение, подаваемое на основной коннектор и коннекторы дисковых устройств).

2. 2) +12V2 (напряжение питания ядра процессора - выводится на 4-х контактный коннектор).

Почти для всех напряжений допустимым считается отклонение на 5%, однако по каналу +12V1 допускается отклонение напряжения на 10% в момент пиковой нагрузки. Но к каналу +12V2 предъявляются более жесткие требования по стабильности, и поэтому в момент пиковой нагрузки напряжение в этом канале не должно быть ни в коем случае ниже 11В.

Канал +3.3В должен быть оснащен датчиком тока, который позволяет оценить падение напряжение в проводах канала. Этого датчик соединен с контактом 13 основного коннектора. Сигнал датчика чаще всего обозначается +3.3VS. Для того чтобы обеспечить минимальное падение напряжения на проводах канала +3.3V ток датчика не должен превышать значения 10мА.

Выходная мощность блока питания форм-фактора TFX12V находится в диапазоне от 180 Вт до 300 Вт. В спецификации описаны источники питания с выходной мощностью 180Вт, 220Вт, 240Вт, 275Вт, 300Вт. Распределение мощности по каналам для каждого из блоков питания представлено в табл.4. А на рис.2 - рис.6 дается графическое представление распределения мощности при различных вариантах подключаемой нагрузки.

Таблица 8

Мощность блока питания	Суммарная мощность каналов +5V и +3.3V	Выходные напряжения	Величина тока
			Минимальный	Номинальный	Пиковый
180 W	Не более 63 Вт	+ 12V	1.0	13.0	15.0
		+ 5V	0.3	12.	-
		+ 3.3V	0.5	9.0	-
		- 12V	0.0	0.3	-
		+ 5VSB	0.0	2.0	2.5
220W	Не более 100 Вт	+ 12V	1.0	15.0	17.0
		+ 5V	0.3	12.0	-
		+ 3.3V	0.5	12.0	-
		- 12V	0.0	0.3	-
		+ 5VSB	0.0	2.0	2.5
240W	Не более 110 Вт	+ 12V	1.0	16.0	18.0
		+ 5V	0.3	12.0	-
		+ 3.3V	0.5	12.0	-
		- 12V	0.0	0.3	-
		+ 5VSB	0.0	2.0	2.5
275W	Не более 110 Вт	+ 12V1	1.0	5.0	6.0
		+ 12V2	1.0	13.0	16.5
		+ 5V	0.3	12.0	-
		+ 3.3V	0.5	16.0	-
		- 12V	0.0	0.3	-
		+ 5VSB	0.0	2.0	2.5
300 W	Не более 110 Вт	+ 12V1	1.0	6.0	7.0
		+ 12V2	1.0	16.0	19.0
		+ 5V	0.5	12.0	-
		+ 3.3V	0.5	20.0	-
		- 12V	0.0	0.3	-
		+ 5VSB	0.0	2.0	2.5

Представленные диаграммы имеют «круговой» формат и по ним очень хорошо видно, что увеличение нагрузки каналов +3.3V и +5V приводит к уменьшению нагрузки канала +12V, и наоборот.

Таблица 9

КПД	Тип нагрузки
	Полная	Типовая	Легкая
Требуемое значение КПД	70%	72%	65%
Рекомендуемое значение КПД	77%	80%	75%

Блок питания должен выдерживать без отказа компонентов пиковый ток, возникающий в каналах +12V и +5VSB, в течение 17 секунд при соблюдении условия, что этот пик не будет повторно возникать в течение минуты. Величина этого пикового тока также указана в таблице 4. Что касается источников питания 275 Вт и 300 Вт, то для них указывается еще и величина пикового тока для канала +12V2 (питание ядра процессора). Для этого канала пик тока может длиться до 10 мс и при этом напряжение канала не должно становиться ниже +11.0В.

Важной энергетической характеристикой любого источника питания является его КПД (коэффициент полезного действия). Минимально-требуемые и рекомендуемые значения КПД для блоков питания форм-

фактора TFX12V указаны в таблице 5. КПД зависит от величины нагрузки, поэтому при его измерении и расчете принимаются следующие градации величины нагрузки:

1. 1. Полная нагрузка - 100%.

2. 2. Типовая нагрузка - составляет 50% от полной нагрузки.

3. 3. Легкая нагрузка - составляет 20% от полной нагрузки.

КПД блоков питания измеряется при номинальном входном напряжении, при номинальных условиях работы (температура и влажность - см. далее) и при нагрузке, токи которой указаны в таблице 10.

Таблица 10

Тип нагрузки	Величина тока, (А)
	+12V / +12V1	+12V2	+5V	+3.3V	-12V	+5VSB
180 Вт
Полная нагрузка	9.1	---	8.4	6.3	0.2	1.0
Типовая нагрузка	4.6	---	4.2	3.2	0.1	1.0
Легкая	1.8	---	1.7	1.3	0.0	1.0
220 Вт
Полная нагрузка	11.4	---	9.1	9.1	0.2	1.0
Типовая нагрузка	5.7	---	4.6	4.6	0.1	1.0
Легкая	2.3	---	1.8	1.8	0.0	1.0
240 Вт
Полная нагрузка	12.5	---	9.3	10.9	0.2	1.0
Типовая нагрузка	6.2	---	4.7	5.5	0.1	1.0
Легкая	2.5	---	1.9	2.2	0.0	1.0
275 Вт
Полная нагрузка	4.1	10.6	9.7	13.0	0.2	1.0
Типовая нагрузка	2.0	5.3	4.9	6.5	0.1	1.0
Легкая	0.8	2.1	1.9	2.6	0.0	1.0
300 Вт
Полная нагрузка	4.5	12.0	9.0	15.0	0.2	1.0
Типовая нагрузка	2.2	6.0	4.5	7.5	0.1	1.0
Легкая	0.9	2.4	1.8	3.0	0.0	1.0

Качество источника питания во многом определяется качеством выходных напряжений, поэтому в описании форм-фактора никак не могли пройти мимо такой характеристики выходных напряжений, как уровень их нестабильности и величины допустимых помех. Эти показатели должны измеряться при номинальных уровнях входного переменного напряжения и при соответствующей нагрузке, токи потребления которой указаны в таблице.

Помехи выходных напряжений могут носить как случайный, так и периодический характер, находясь в диапазоне частот от 10Гц до 20 МГц. Для измерения уровня выходных пульсаций и шумов необходимо использовать осциллограф с полосой пропускания до 20 МГц (кстати, в описании форм-фактора дается рекомендация применять осциллограф Tektronix TDS460 или его эквивалент). В тестируемом канале напряжения необходимо «конденсаторный шунт» между блоком питания и нагрузкой, что позволяет эмулировать системную нагрузку. Этот шунт должен состоять из двух конденсаторов: дискового керамического конденсатора, емкостью 0.1 мкФ, и электролитического конденсатора, емкостью 10мкФ. Измерения необходимо проводить дважды: для минимальной нагрузки и для максимальной нагрузки. Величина допустимых пульсаций выходных напряжений представлена в таблице

Таблица 11

Выходное напряжение	Величина допустимых пульсаций, (мВ)
+12V1	120
+12V2	120
+5V	50
+3.3V	50
-12V	120
+5V_SB	50

Еще одной характеристикой блока питания, описанной в спецификации форм-фактора TFX12V, является чувствительность к импульсным изменениям нагрузки (реакция на импульсные изменения нагрузки). Выходные напряжения блока питания должны находится в допустимых пределах, указанных в таблице 3, даже в том случае, когда ток нагрузки скачкообразно изменяется (в определенных пределах и с определенной скоростью). При измерениях данного параметра блока питания, допустимой скоростью изменения выходного тока считается 1 А/мкс. Допустимые отклонения нагрузки каждого канала блока питания, при которых выходные напряжения должны оставаться в рабочем диапазоне, приводятся в таблице 8. Так, например, если в блоке питания мощностью 240Вт номинальное значение тока для канала +12V составляет 16А, то в соответствии с табл. 8 получим для него допустимое отклонение тока 6.4А.

Таблица 12

Выходное напряжение	Величина допустимого изменения нагрузки
+12V1	40%
+12V2	60%
+5V	30%
+3.3V	30%
-12V	0.1 А
+5V_SB	0.5 А

Значения таблицы 8 корректны только лишь при следующих условиях:

1. - изменение тока нагрузки происходит одновременно во всех трех основных каналах напряжения (+12V, +5V, +3.3V) причем изменение происходит в одном направлении (например, ток всех каналов возрастает);

2. - частотный диапазон изменений нагрузки находится в пределах от 50 Гц до 10 кГц;

3. - емкость нагрузки каждого канала соответствует значению, указанному в таблице 9;

4. - параметры входного сетевого напряжения соответствуют значениям, указанным в таблице 1.

Емкость нагрузки, подключенной к каждому из выходных каналов блоков питания, приводится в таблице 9. Блок питания должен запускаться и формировать номинальные выходные напряжения при подключении к нему нагрузки с указанной емкостью.

Таблица 13

Выходное напряжение	Емкость нагрузки, (мкФ)
+12V1	5 000
+12V2	3 000
+5V	10 000
+3.3V	6 000
-12V	350
+5V_SB	350

Стабилизация выходных напряжений блока питания должна осуществляться схемой управления с обратной связью. Для этой схемы рекомендуемый запас регулировки по фазе составляет 45°, а запас по усилению составляет 10 дБ. Эти значения рекомендуются как для максимального, так и для минимального значения нагрузки.

В описании форм-фактора также обращается внимание на процесс формирования выходных напряжений в момент запуска блока питания. В частности, внимание заостряется на том, что во время запуска и работы блока питания, уровни напряжения в каналах +5V и +12V должны быть больше, или, хотя бы, должны быть равны уровню напряжения в канале +3.3V. Напряжения +5V и +12V должны достигать минимального уровня, при котором может осуществляться их регулировка и стабилизация, на 20 мс раньше, чем напряжение +3.3V (рис.8). Дело в том, что в каналах +5V и +12V обычно устанавливаются конденсаторы большой емкости, а, кроме того, к этим каналам подключается значительная емкостная нагрузка. Все это приводит к тому, что напряжение в них в момент запуска будет нарастать значительно медленнее, чем в канале+3.3V. Однако разработчики блоков питания, все-таки, должны использовать такие схемотехнические решения, которые позволят получить зависимость, изображенную на рис.8.

Как известно, запуск основного преобразователя, формирующего напряжения +5V, +12V и +3.3V осуществляется по сигналу PS_ON. Для запуска основного преобразователя, сигнал PS_ON должен установиться в низкий уровень. Время, в течение которого выходные напряжения должны достигнуть номинальных значений на выходе блока питания после активизации сигнала PS_ON, не должно превышать 500 мс (период Т1 на рис.10).

Кроме того, в спецификации TFX12V достаточно подробно описывается и зависимость скорости нарастания выходных напряжений. Нарастание напряжений в момент запуска источника питания должно происходить практически по линейному закону (в первом приближении), но на самом деле форма кривой заряда может сильно отличаться от идеальной. Кроме того, скорость нарастания напряжений имеет достаточно большое значение для обеспечения корректного запуска компьютера. Поэтому в спецификации определяются основные параметры кривой нарастания выходных напряжений. В частности, спецификация определяет, что время нарастания выходных напряжений от 10% до 90 % их номинального уровня должно составлять от 0.2 до 20 мс (период времени Т2 на рис.10). При этом угол наклона кривой нарастания должен находиться в диапазоне от 0 В/мс до [Vout/0.1] В/мс. Кроме того, в спецификации указывается еще и другая характеристика кривой нарастания напряжений: если взять любой 5-милисекундный сегмент этой кривой, и провести прямую линию, соединяющую две крайних точки этого сегмента, то угол наклона этой линии должен превышать значение [Vout/20] В/мс (рис.9).

К напряжению питания дежурного источника (+5VSB) предъявляется значительно меньше требований - для него указывается лишь то, что оно должно устанавливаться на заданном уровне не позднее чем через 2 секунды после включения блока питания в сеть.

Спецификация TFX12V определяет, что при пропадании входного питающего напряжения блоком питания должно обеспечиваться формирование выходных напряжений, находящихся в допустимых пределах (см. табл.3), в течение, как минимум, 17 мс (при работе блока питания на максимальную нагрузку). Такая временная задержка позволит не реагировать компьютеру на кратковременные пропадания сетевого напряжения.

Выбросы выходных напряжений в момент включения блока питания, или в момент включения нагрузки не должны превышать 10 % от номинальных значений, а отрицательные выбросы на выходах не допускаются ни при каких условиях.

На выходе блока питания формируется сигнал PWR_OK (Power Good) - питание в норме. Своим высоким уровнем этот сигнал показывает, что выходные напряжения +5V, +12V и +3.3V находятся в допустимых пределах (табл.3), а также то, что в источнике запасена достаточная энергия, которая позволит ему поддерживать эти выходные напряжения не менее 17 мс даже при пропадании входного питающего напряжения. В низкий уровень сигнал PWR_OK должен устанавливаться в том случае, если:

1. - любое из напряжений +5V, +12V и +3.3V становится ниже минимально-допустимого уровня;

2. - входное питающее напряжение пропадает на значительный период времени.

Временные диаграммы формирования сигнала PWR_OK и выходных напряжений представлены на рис.10, а в таблице 10 описаны параметры этого сигнала. К рис.10 стоит сделать одно примечание - дело в том, что сигнал PWR_OK должен активизироваться высоким уровнем при достижении выходными напряжениями величины 95% от номинального значения.

Таблица 14

Параметр	Значение
Тип сигнала PWR_OK	+5В ТТЛ
Низкий уровень сигнала PWR_OK	менее 0.4В (4мА)
Высокий уровень сигнала PWR_OK	от 2.4В до 5В (200 мкА)
Выходное сопротивление при высоком уровне сигнала PWR_OK	1 кОм между выходом и «общим»
Временная задержка формирования сигнала PWR_OK (T3)	от 100 мс до 500 мс
Время нарастания сигнала PWR_OK (Т4)	менее 10 мс
Временная задержка при пропадании входного напряжения (Т5)	более 16 мс
Время упреждения при уменьшении выходных напряжений (Т6)	более 10 мс

Управление, а точнее запуск/отключение блока питания, осуществляется сигналом удаленного управления PS_ON#. Сигнал активен низким логическим уровнем и формируется системной платой, позволяя осуществлять программное включение и отключение блока питания. При установке сигнала PS_ON# в низкий уровень (напряжение величиной от 0В до 0.8В), блок питания начинает формировать четыре выходных напряжения +12V, +5V, +3.3V, -12V, а при установке сигнала в высокий уровень (от 2.0В до 5.25В) эти напряжения перестают формироваться, и на выходах блока питания устанавливаются нулевые напряжения. Сигнал PS_ON# не оказывает влияния на выходное напряжение +5VSB. Блоком питания должно обеспечиваться внутреннее начальное смещение сигнала PS_ON# в высокий логический уровень. Кроме того, блок питания должен быть оснащен цепью, предотвращающей «дрожание» сигнала PS-ON#, т.к. нестабильность уровня этого сигнала может приводить к периодическим несанкционированным переключениям блока питания, особенно в случае формирования сигнала PS-ON механическими переключателями.

В спецификации также предусмотрена ситуация, когда сигнал PS-ON активизируется в момент «просадки» силовой шины. Если сигнал PS_ON длительностью от 10мс до 100мс будет сформирован в момент такой «просадки», то это не должно приводить к блокировке блока питания.

Если блок питания отключается и переходит в состояние блокировки прежде, чем в его выходных цепях возникает неисправность, то нормальное функционирование блока может продолжаться только после «переинициализации» сигнала PS_ON. Для выведения блока питания из состояния блокировки, сигнал PS-ON должен установиться в высокий уровень (неактивное состояние) на время не менее 1 секунды, после чего опять должен вернуться состояние низкого уровня (активное состояние).

Выходное напряжение дежурного источника питания +5VSB должно формироваться в течение всего времени, пока на входе блока питания имеется переменное напряжение. К стабильности напряжения +5VSB предъявляются жесткие требования - допустимое отклонение не должно превышать 5%. Ток канала +5VSB может достигать значения 2 А. Однако в момент активизации какого-либо устройства, особенно устройства USB, ток потребления может достигать величины 2.5А. Дежурный источник питания должен выдерживать этот пиковый ток без повреждения в течение 500 мс. Токовая защита дежурного источника питания не предусматривает контроля величины выходного тока канала +5VSB, т.к. дежурным источником питаются еще и внутренние цепи блока питания. Однако отсутствие непосредственного контроля тока не должно приводить к повреждениям дежурного источника в случае «коротких» замыканий и больших токов в нагрузке канала +5VSB.

Защита выходов

Спецификация TFX12V нацеливает разработчиков на обеспечение различных защит выходов блока питания. Хотя конкретных рекомендаций и схемотехнических решений по проектированию этих защит не приводится, общие принципы их функционирования и назначения все же описаны. Вот некоторые из этих рекомендаций.

Защита от превышения напряжений. Датчики напряжения должны быть отделены от микросхемы управления и должны располагаться на некотором удалении от нее. Случайные ошибки, зафиксированные датчиками напряжения, не должны становиться причиной срабатывания защиты. В случае превышения выходных напряжений сверх установленных значений блок питания должен выключаться, причем защита должна быть триггерного типа, т.е. после ее активизации блок питания не должен самопроизвольно перезапускаться. Пороговые напряжения срабатывания защиты представлены в таблице 15.

Таблица 15

Канал	Порог срабатывания защиты от превышения напряжения, (В)
	мин	ном	макс
+12V1	+13.40	+15.00	+15.60
+12V2	+13.40	+15.00	+15.60
+5V	+5.74	+6.30	+7.00
+3.3V	+3.76	+4.20	+4.30

Защита от коротких замыканий. Короткое замыкание в нагрузке определяется в том случае, если в любом из каналов сопротивление между выходом и «землей» становится меньше, чем 0.1 Ом. Защита от коротких замыканий также должна быть триггерного типа. Каналы +12V1 и +12V2 должны иметь собственные (независимые) токовые датчики. Замыкание между каналом +5VSB и основными выходными напряжениями не должно приводить к отказу блока питания.

Короткое замыкание в канале +5VSB не должно приводить в блокировке источника питания, т.е. защита этого канала не должна быть триггерного типа. После устранения короткого замыкания в этом канале, дежурный источник должно автоматически перезапуститься.

Возникновение длительного короткого замыкания не должно приводить к повреждению компонентов блока питания (выгоранию дорожек печатного монтажа, разрушению коннекторов, выгоранию компонентов и т.п.).

Работа без нагрузки. Запуск блока питания без подключения какой-либо нагрузки не должен приводить к его отказу. В спецификации TFX12V содержится рекомендация, по которой блок питания вообще не должен запускаться без нагрузки, переходя в состояние блокировки.

Защита от превышения тока. Эта защита должна быть спроектирована таким образом, чтобы исключить протекание в нагрузке тока, сверх лимитированного значения.

Защита от перегрева. Защита от превышения температуры внутри блока питания является опциональной, т.е. не обязательной для реализации. Повышение температуры, чаще всего, является следствием плохой работы вентилятора или слишком больших токов нагрузки. Защита от перегрева может быть как триггерной, так и автоматически перезапускаемой. В последнем случае разработчики обязаны предусмотреть значительный температурный гистерезис, чтобы избегать частого и периодического срабатывания этой защиты.

Шунтирование выходов. «Земля» выходных каналов должна быть соединена с корпусом блока питания, а корпус блока питания, в свою очередь, дожжен быть соединен с шасси компьютера.

5. Механические и другие параметры блоков питания TFX12V

Габаритные размеры блока питания должны составлять 175х80х75 мм. Конфигурация корпуса и расположение крепежных элементов позволяют размещать его внутри шасси компьютера двумя способами: вентилятором направо и вентилятором налево. На корпусе блока питания должна размещаться этикетка, в которой в обязательном порядке должна быть отражена следующая информация: