Power good на блоке питания что это

О сигнале Power Good (PWR_OK) в ATX блоках питания

При запуске любого блока питания стандарта ATX схемой мониторинга формируется контрольный сигнал «Питание в норме» (Power Good или PWR_OK), равный +5 вольт (с разбросом от +2,4 до +5 В).

Требования к форме сигнала PG (PWR_OK):

Время задержки появления сигнала PWR_OK согласно стандарту ATX должно быть в пределах 0,1-0,5 секунд. Если сигнал PG подается слишком рано, может быть повреждена CMOS-память на материнке, что приведет к неисправности, из-за которой она впоследствии не сможет стартовать.

Блок питания при полной загрузке (full load) должен формировать выходные напряжения в пределах нормы, включая сигнал PG, даже при пропадании на время до 17ms (включительно) питающего переменного тока (эта задержка называется AC loss to PWR_OK hold-up time или Voltage Hold-up Time).

Время задержки появления сигнала T3 «Питание в норме» должно быть менее 500ms, в идеальном случае – менее 250ms, равно или больше 100ms:

На рисунке выше представлены временные диаграммы, согласно которым должны появляться питающие напряжения у блока питания стандарта ATX.

Здесь VAC – это входное сетевое питающее переменное напряжение (Voltage AC), PS_ON# — это сигнал включения, Outputs – контролируемые выходные напряжения.

Нормы напряжений БП, обеспечивающие появление сигнала Power Good

Сигнал PG должен появляться тогда, когда напряжение на выходах БП по линиям +5V, +3.3 V и +12V соответствует норме.

Напряжения на этих выходах должны быть в пределах: от 4,75 до 5,25, от 3,14 до 3,47 и 11,4-12,6 вольт соответственно.

Кроме того, питающее устройство должно обеспечивать заявленный уровень тока/мощности (энергии) для конечных потребителей.

Требования к номиналам выходных постоянных напряжений (DC) в блоках питания ATX:

Как используется сигнал PG от блока питания в компьютере?

На материнскую плату сигнал Power Good (PG) подается через восьмой контакт 20 (24)-контактного разъема БП (серый):

Распиновка 24-пиновой колодки питания источника стандарта ATX:

При наличии сигнала PG на материнской плате запускается генерация тактовой частоты CPU. При этом отключается сигнал начальной установки процессора и начинается выполнение программы BIOS, записанной в ROM по адресу FFFF:0000.

Если сигнал PG отсутствует, микросхема блока тактового генератора материнской платы продолжает периодически подавать на процессор сигнал его начальной установки, тем самым не давая ему работать в штатном режиме.

Это приводит к периодическому запуску процессора и включению вентилятора, установленного на его кулере.

Пропадание сигнала PG может происходить не только из-за неисправности в блоке питания, но и из-за проблем на материнской плате, например, при пробое силовых ключей в цепи питания процессора, что приводит к короткому замыканию и срабатыванию защиты от перегрузки/КЗ в БП.

Сигнал Power Good должен пропадать при уходе контролируемых напряжений от нормы и при пропадании напряжения в питающей сети на время не более 17 мс.

Любой компьютерный БП должен сохранять свою работоспособность при напряжениях 90-135 или 180-265 вольт (номинальное переменное напряжение 115 и 230 вольт соответственно) при частоте от 47 до 63 Герц:

Первичная проверка работоспособности компьютерного блока питания

Простейшая проверка блока питания заключается в проведении следующих шагов на 20 (24)-пиновом разъеме питания:

1. Перед тестированием желательно предварительно подсоединить нагрузку по линиям +5 VDC и +12 VDC на уровне порядка 15-20% от максимальной мощности БП (лампочку или готовый китайский тестер блоков питания).
2. Подключить БП к сети переменного тока, а затем измерить напряжение +5 вольт Standby между девятым пином (фиолетовый провод 5VSB) и землей (любой черный провод, например, 24-й GND). Это напряжение должно быть в пределах плюс-минус 5% (от 4.75 до 5,25 вольт). По стандарту, цепь 5V SB должна обеспечивать рабочий ток не менее 2 ампер (это нужно для обеспечения работоспособности технологии Wake on LAN). Напряжение 5VSB вырабатывается блоком питания всегда, когда он подключен к сети, даже при, казалось бы, выключенном компьютере. Если измеренный вольтаж Standby отличается от нормы, нужно искать неисправность в цепи формирования дежурного напряжения блока питания.
3. При наличии дежурки проверяют вольтаж на зеленом проводе (pin 16, сигнал PS_ON). Его уровень должен быть более 2 вольт до замыкания на корпус (имитация нажатия клавиши Power на корпусе компьютера) для включения БП и менее 0.8 вольт после замыкания PS_ON на землю (включения БП). При нажатии на кнопку включения материнской платы (замыкании PS_ON на массу) более 4-х секунд БП (подключенный к ней) должен выключаться. БП с замкнутым проводом PS_ON на землю будет работать постоянно.
4. На включенном БП замеряют напряжение PWR_GOOD (серый провод, pin 8). Его номинал должен быть в пределах 2,4-5 вольт.
5. При наличии сигнала PWR_GOOD проверяют рабочие напряжения с блока питания: +3,3 вольта (оранжевые провода, пины 1; 2; 12; 13), +5 вольт (красные провода, пины 4; 6; 21; 22; 23), +12 вольт (желтые провода, пины 10; 11) wires. После замыкания PS_ON на массу они должны быть в пределах 3,14- 3,47, 4,75-5,25, и 11,4-12,6 VDC.

Вам также может понравиться

Видеокарта AMD Radeon HD8570 c 2Gb GDDR3-памяти в майнинге

28 апреля, 2021

О подключении компьютеров Hewlett Packard и DELL к ATX блокам питания

10 декабря, 2021

Ремонт компьютерного блока питания. Окончание

Эти элементы установлены на отдельном радиаторе.

Напомним, что в блоке питания имеется, как минимум, два отдельных радиатора – один для высоковольтных элементов, другой – для низковольтных.

Если в блоке имеется активная схема PFC, то она будет иметь свой радиатор, т.е. всего их будет три.

Силовые элементы низковольтной части – это, как правило, сдвоенные выпрямительные диоды Шоттки. Эти диоды отличаются от обычных тем, что на них падает меньшее напряжение.

Таким образом, при том же токе они рассеивают меньшую мощность и меньше греются.

Диодная сборка имеет общий катод, потому выводов у нее три, а не четыре. Как проверять диоды, написано здесь.

Пробное включение

После замены неисправных деталей необходимо произвести пробное включение блока.

При этом вместо предохранителя следует включить электрическую лампу 220 — 230 В мощностью 40 – 100 Вт. Дело в том, что неисправность силовых высоковольтных транзисторов могла быть вызвана неисправностью управляющей микросхемы-контроллера. При этом контроллер может ошибочно открыть сразу оба транзистора.

Через них потечет так называемый сквозной (очень большой) ток, и они выйдут из строя . После замены транзисторов – даже если контроллер и неисправен – почти все напряжение упадет на лампе. Ток будет ограничен, и транзисторы останутся целыми.

Итак, если после замены транзисторов лампа загорится в полный накал – неисправен контроллер или так называемая «обвязка» (дополнительные детали) вокруг него. Но это уже сложная неисправность. Чтобы устранить ее, необходимо знать – как работает контроллер, какие сигналы выдает.

Поэтому такой случай оставим профессионалам. Если же лампа мигнет на короткое время и погаснет (или будет гореть едва заметным накалом), значит, сквозного тока через транзисторы нет.

Следует отметить, что схемотехника блоков питания постоянно совершенствуется, поэтому такой способ пробного включения, вообще говоря, не всегда может быть рекомендован.

Если вы будете использовать его, то помните, что вы применяете его на свой страх и риск.

Если пробное включение прошло нормально, то можно замерить

Напряжение дежурного источника

Напряжение дежурного источника 5VSB (обычно это провод фиолетового цвета) присутствует на выводе разъема блока питания.

Оно должно находиться в пределах 5% поля допуска, т.е. от 4,75 до 5,25 В.

Если оно находится в этих пределах, необходимо присоединить нагрузку к блоку питания и произвести запуск путем замыкания выводов PS ON и общего, обычно черного по цвету.

Контроль основных напряжений и сигнала Power Good

Если блок питания запустится (при этом закрутится вентилятор), следует проконтролировать напряжения +3,3 В, + 5 В, +12 В и сигнал PG (Power Good).

Напряжение на выводе PG должно быть равным +5 В.

Напоминаем, что эти напряжения должны находиться в пределах 5% поля допуска.

Сигнал Power Good служит для запуска процессора.

При включении блока питания в нем происходят переходные процессы, сопровождающиеся скачками выходных напряжений.

Это может сопровождаться потерей или искажениями данных в регистрах процессора.

Если сигнал на выводе PG неактивен (напряжение на нем равно нулю), то процессор находится в состоянии сброса и не стартует.

Сигнал на этом выводе появляется обычно через 0,3 – 0,5 с после включения. Если после включения напряжение там осталось равным нулю – это сложный случай, оставим его профессионалам.

Если напряжение дежурного источника будет ниже 4,5 В, компьютер может не запуститься. Если оно будет выше (бывает и такое), компьютер запустится, но он может «подвисать» и сбоить.

Если напряжение дежурного источника не находится в пределах нормы, это тоже сложный случай, но можно выполнить несколько типовых процедур проверки деталей.

Проверка элементов дежурного источника напряжения

В формировании дежурного напряжения участвуют следующие элементы:

Следует проверить их. Транзисторы можно проверить, не выпаивая, тестером (в режиме проверки диодов). Источник опорного напряжения лучше выпаять и проверить, собрав небольшую проверочную схему.

Как это сделать – можно почитать в соответствующей статье на этом сайте. Оптопара выходит из строя редко.

Чтобы проверить конденсаторы, необходим измеритель ESR. Если его нет, тогда можно заменить «подозрительный» элемент заведомо исправным — с такой же емкостью и рабочим напряжением.

Если конденсатор подсох, у него растет ESR и уменьшается емкость. Про конденсаторы и ESR можно почитать в предыдущей статье.

Иногда выходят из строя и резисторы, причем это может быть не очень заметно по внешнему виду.

Поиск такой неисправности – сущее наказание! :negative:

Необходимо смотреть на маркировку резистора (в виде цветных колец) и сверять маркировочное значение с реальным. И заодно глубоко вникать в принципиальную схему конкретного блока.

Были случаи, когда резистор в цепи источника опорного напряжения увеличивал свое сопротивление, и «дежурка» поднимала свое напряжение до +7 В!

Это повышенное напряжение питало часть компонентов на материнской плате. Компьютер из-за этого «подвисал».

Нагрузка блока питания

При тестировании блоков питания к ним необходимо подключать нагрузку.

Дело в том, что питаюшие блоки снабжены в большинстве своем элементами защиты и сигнализации. Эти цепи сообщают контроллеру об отсутствии нагрузки. Он может останавливать инвертор, уменьшая выходные напряжения до нуля.

В дешевых моделях эти цепи могут быть упрощены или вообще отсутствовать, и поэтому не исключена поломка блока питания.

При запуске блока питания достаточно подключить нагрузку в виде проволочных сопротивлений ПЭВ-25 6 -10 Ом (к шине +12 В) и 2 — 3 Ом (к шине +5 В).

Правда, могут быть случаи, когда с такой нагрузкой питающий блок запускается, а с реальной нагрузкой – нет.

Но такое бывает редко, и это, опять же, сложный случай. Если уж по-честному, то нагружать надо сильнее, в том числе и шину +3,3 В.

После ремонта надо обязательно проконтролировать напряжения +3,3 В, +5 В, +12 В. Они должны быть в пределах допуска — плюс-минус 5% . С другой стороны, + 12 В + 5% — это 12,6 В, что многовато…

Это напряжение подается на двигатели приводов, в том числе и на шпиндель винчестера, который и так греется достаточно сильно. Если есть регулировка, лучше снизить напряжение до +12 В. Впрочем, в недорогих моделях регулировки обычно нет.

Несколько слов о надежности блоков питания

Многие дешевые модели блоков питания уж слишком сильно «облегчены», что можно ощутить буквально – по весу.

Производители экономят каждую копейку (каждый юань) и не устанавливают некоторые детали на платах.

В частности, не ставят входной LC-фильтр, дроссели фильтра в каналах выходных напряжений, закорачивая их перемычками.

Если нет входного фильтра, импульсная помеха от инвертора блока питания поступает в питающую сеть и «загрязняет» и без того не очень «чистое» напряжение. Кроме того, увеличиваются скачки тока через высоковольтные элементы, что сокращает срок их службы.

В заключение скажем, что если нет дросселей фильтра в каналах выходных напряжений, уровень высокочастотных помех возрастает.

В результате импульсный стабилизатор на материнской плате, вырабатывающий напряжение питания для процессора, работает в более тяжелом режиме и сильнее нагревается.

Отсюда рекомендация – либо заменить такой блок, либо установить недостающие элементы входного и выходных фильтров.

В последнем случае хорошо бы заменить низковольтные выпрямительные диоды более мощными (потому что, скорее всего, сэкономили и на этом). Например, вместо диодных сборок 2040 с током 20 А, установить сборки 3040 с током 30 А.

«Кормите» компьютер качественным напряжением, и он будет служить Вам долгие годы! На компьютерном «желудке» (как и на своем) лучше не экономить.

О роли сигнала Power_Good в блоке питания

Блок питания компьютера не только выдает необходимое напряжение для работы компонентов, но и приостанавливает работу системы до того момента, пока параметры напряжения не достигнут определенных критериев. Другими словами, блок питания не включит компьютер при неправильном уровне напряжения питания.

Каждый блок питания перед получением разрешения на старт системы выполняет внутреннюю проверку и измерение параметров выходного напряжения. После этого на материнскую плату отправляется сигнал Power_Good (напряжение в норме). Пока такой сигнал не поступит, компьютер не включится.

Уровень напряжения Power_Good – порядка +5 вольт (нормальным считается значение от +2,4 до +6 вольт). Вырабатывается он БП после завершения внутреннего тестирования и выхода на рабочий режим и обычно подается через 0,1-0,5 секунд после нажатия кнопки включения. Подается сигнал на материнскую плату, после чего микросхема тактового генератора формирует сигнал начальной установки центрального процессора.

Если сигнал Power_Good отсутствует, микросхема тактового генератора в постоянном режиме отправляет на процессор команду сброса, не давая компьютеру работать при нестабильном или нештатном напряжении питания. После того, как сигнал Power_Good вновь подается на генератор, команда сброса отключается, и начинается выполнение инструкций, записанных по адресу FFFF:0000.

Если выходное напряжение блока питания выходит за рамки номинального (к примеру, при понижении напряжения в электросети), сигнал Power_Good пропадает, и процессор автоматически останавливается. При восстановлении номинального напряжения снова генерируется сигнал Power_Good, и ПК начинает функционировать так, как будто включение только произошло. Вследствие быстрого отключения Power_Good персональный компьютер «не замечает» сбоев в системе питания, поскольку завешает работу до того, как появляются проблемы, связанные с неустойчивым напряжением (например, ошибки четности). Однако, когда такие сбои происходят в течение длительного времени, стоит обратиться в ремонт компьютеров на дому, либо же самостоятельно заменить блок питания.

В правильно спроектированных блоках питания отправка сигнала Power_Good не подается до стабилизации всех напряжений после включения. В плохо спроектированных устройствах (можно встретить в дешевых моделях) задержка сигнала нередко слишком маленькая, и процессор слишком рано начинает работу. Обычно сигнал задерживается на 0,1-0,5 секунд.

Технологии защиты в ATX-блоках питания.

Когда мы включаем блок питания, напряжения на выходе не сразу достигают нужного значения, а примерно через 0.02 секунды, и чтобы исключить подачу пониженного напряжения на компоненты ПК, существует специальный сигнал «power good», также иногда называемый «PWR_OK» или просто «PG», который подаётся, когда напряжения на выходах +12В, +5В и +3.3В достигают диапазона корректных значений. Для подачи этого сигнала выделена специальная линия на ATX разъёме питания, подключаемого к материнской плате (№8, серый провод).

Ещё одним потребителем этого сигнала является схема защиты от подачи пониженного напряжения (UVP) внутри БП , о которой ещё пойдёт речь – если она будет активна с момента включения на БП, то она просто не даст компьютеру включиться, сразу отключая БП, поскольку напряжения будут заведомо ниже номинальных. Поэтому эта схема включается только с подачей сигнала Power Good.

Этот сигнал подаётся схемой мониторинга или ШИМ-контроллером (широтно-импульсная модуляция, применяемая во всех современных импульсных БП, из-за чего они и получили своё название, английская аббревиатура – PWM, знакомая по современным кулерам – для управления их частотой вращения подаваемый на них ток модулируется подобным образом.)

Диаграмма подачи сигнала Power Good согласно спецификации ATX12V. VAC — входящее переменное напряжение, PS_ON# — сигнал «power on», который подаётся при нажатии кнопки включения на системном блоке.»O/P» — сокращение для «operating point», т.е. рабочее значение. И PWR_OK — это и есть сигнал Power Good. T1 меньше чем 500 мс, T2 находится между 0.1 мс и 20 мс, T3 находится между 100 мс and 500 мс, T4 меньше или равно 10 мс, T5 больше или равно 16 мс и T6 больше или равно 1 мс.

Защита от подачи пониженного и повышенного напряжения (UVP/OVP)

Защита в обоих случаях реализована при помощи одной и той же схемы, мониторящей выходные напряжения +12В, +5В и 3.3В и отключающей БП в случае если одно из них окажется выше (OVP — Over Voltage Protection) или ниже (UVP — Under Voltage Protection) определённого значения, которое также называют «точкой срабатывания». Это основные типы защиты, которые в настоящее время присутствуют фактически во всех блоках питания, более того, стандарт ATX12V требует наличия OVP.

Некоторую проблему составляет то, что и OVP, и UVP обычно сконфигурированы так, что точки срабатывания находятся слишком далеко от номинального значения напряжения и в случае с OVP это является прямым соответствием стандарту ATX12V:

Т.е. можно сделать БП с точкой срабатывания OVP по +12В на 15.6В, или +5В на 7В и он всё ещё будет совместим со стандартом ATX12V.

Такой блок питания будет длительное время выдавать , допустим, 15В вместо 12В без срабатывания защиты, что может привести к выходу из строя компонентов ПК.

С другой стороны, стандарт ATX12V чётко оговаривает, что выходные напряжения не должны отклоняться более чем на 5% от номинального значения, но при этом OVP может быть конфигурирована производителем БП на срабатывание при отклонении в 30% по линиям +12В и +3.3В и в 40% — по линии +5В.

Производители выбирают значения точек срабатывания используя ту или иную микросхему мониторинга или ШИМ-контроллера, потому что значения этих точек жёстко заданы спецификациями той или иной конкретной микросхемы.

Как пример возьмём популярную микросхему мониторинга PS223, которая используется в некоторых блоках питания, которые до сих присутствуют на рынке. Эта микросхема имеет следующие точки срабатывания для режимов OVP и UVP:

Другие микросхемы предоставляют другой набор точек срабатывания.

И ещё раз напоминаем вам, насколько далеко от нормальных значений напряжения обычно сконфигурированы OVP и UVP. Для того, чтобы они сработали, блок питания должен оказаться в весьма сложной ситуации. На практике, дешёвые БП, не имеющие кроме OVP/UVP других типов защиты, выходят из строя раньше, чем срабатывает OVP/UVP.

Защита от перегрузки по току (OCP)

В случае с этой технологией (англоязычная аббревиатура OCP — Over Current Protection) есть один вопрос, который следовало бы рассмотреть более подробно. По международному стандарту IEC 60950-1 в компьютерном оборудовании ни по одному проводнику не должно передаваться более 240 Вольт-ампер, что в случае с постоянным током даёт 240 Ватт. Спецификация ATX12V включает в себя требование о защите от превышения по току во всех цепях. В случае с наиболее нагруженной цепью 12Вольт мы получаем максимально допустимый ток в 20Ампер. Естественно, такое ограничение не позволяет изготовить БП мощностью более 300Ватт, и для того, чтобы его обойти, выходную цепь +12В стали разбивать на две или более линий, каждая из которых имела собственную схему защиты от перегрузки по току. Соответственно, все выводы БП, имеющие +12В контакты, разбиваются на несколько групп по количеству линий, в некоторых случая на них даже наносится цветовая маркировка, чтобы адекватно распределять нагрузку по линиям.

Однако во многих дешёвых БП с заявленными двумя линиями +12В на практике используется только одна схема защиты по току, а все +12В провода внутри подключаются к одному выходу. Для того, чтобы реализовать адекватную работу такой схемы, защита от нагрузки по току срабатывает не при 20А, а при, например, 40А, и ограничение максимального тока по одному проводу достигается тем, что в реальной системе нагрузка в +12В всегда распределена по нескольким потребителям и ещё большему количеству проводов.

Более того, иногда разобраться, используется ли в данном конкретном БП отдельная защита по току для каждой линии +12В можно, только разобрав его и посмотрев на количество и подключение шунтов, используемых для измерения силы тока (в некоторых случаях количество шунтов может превышать количество линий, поскольку для измерения силы тока на одной линии могут использоваться несколько шунтов).

Различные типы шунтов для измерения силы тока.

Ещё одним интересным моментом является то, что в отличие от защиты от повышенного/пониженного напряжения допустимый уровень тока регулируется производителем БП, путём подпаивания резисторов того или иного номинала к выходам управляющей микросхемы. А на дешёвых БП, несмотря на требования стандарта ATX12V, эта защита может быть установлена только на линии +3.3В и +5В, либо отсутствовать вовсе.

Защита от перегрева (OTP)

Как следует из её названия (OTP — Over Temperature Protection), защита от перегрева выключает блок питания, если температура внутри его корпуса достигает определённого значения. Ей оснащены далеко не все блоки питания.

В блоках питания можно увидеть термистор, прикреплённый к радиатору (хотя в некоторых БП он может быть припаян прямо к печатной плате). Этот термистор соединён с цепью управления скоростью вращения вентилятора, он не используется для защиты от перегрева. В БП, оборудованных защитой от перегрева, обычно используется два термистора – один для управления вентилятором, другой, собственно для защиты от перегрева.

Защита от перегрузки (OPP/OLP)

В качестве англоязычного названия встречаются аббревиатуры OPP — Over Power Protection (или OLP — Over Load Protection). Это опциональный вид защиты, реализуемый при помощи PWM-контроллера или микросхемы мониторинга, а на БП с активным PFC – контроллером PFC.

В любом случае, мониторингу подвергается количество тока, который БП потребляет из электрической сети. Если его величина превосходит определённое значение, БП отключается.

Защита от короткого замыкания (SCP)

Защита от короткого замыкания (SCP — Short Circuit Protection) – вероятно, самая старая из подобных технологий, потому что её очень легко реализовать при помощи пары транзисторов, не задействуя микросхему мониторинга. Эта защита обязательно присутствует в любом БП и отключает его в случае короткого замыкания в любой из выходных цепей, во избежание возможного пожара.

Работа без нагрузки (NLO)

Это не совсем «защита» (NLO — No Load Operation), а просто конструктивная особенность, позволяющая БП включаться и работать без нагрузки на его выходах.