읽고있었습니다 서지 방지가 실제로 필요합니까? 그리고 왜 브라운 아웃이 그렇게 해로운 지 알고 싶습니다. 설명에 따르면 "콘덴서가 정격 전압을 초과합니다."라고 말했지만 PSU로 들어오는 전력이 일반적인 전압보다 낮 으면 의미가 없습니다. PSU를 손상시키기 위해 브라운 아웃으로 PSU는 어떻게됩니까?
이러한 손상을 방지하기 위해 최신 PSU에 보호 기능이 내장되어 있습니까? UPS를 사용하지 않고 브라운 아웃 상태에서 컴퓨터를 보호 할 수있는 방법이 있습니까?
답변:
브라운 아웃은 AC 전원 공급 장치가 공칭 값 아래에서 약 10 % (대부분의 경우 공칭 의미 110-120 또는 220-240) 아래로 떨어질 때 저전압 상태입니다. 따라서 미국에서는 브라운 아웃이 AC 전압이 99V 아래로 떨어지는 것으로 정의 될 수 있습니다. ATX 전원 공급 장치에 대한 인텔 사양은 90 ~ 135, 180 ~ 265 사이의 전압이 올바른 전원 공급 장치 작동 ( 섹션 3.1 )을 허용해야 하므로 눈에 띄는 브라운 아웃이 발생하더라도 전원 공급 장치는 계속 정상적으로 작동합니다.
어떤 사람들은 백열 전구가 실제 저전압 상태와 비슷하게 그 시간 동안 짧지 만 눈에 띄게 어두워지기 때문에 매우 짧은 전력 손실 (30mS 미만 또는 약 2 AC 사이클)을 브라운 아웃으로 포함합니다.
두 경우 모두 인텔은이를 저전압 조건으로 정의하고 인텔 ATX12V 전원 공급 장치 설계 안내서의 섹션 3.1.3에서 이러한 조건에서 ATX 전원 공급 장치가 따라야하는 요구 사항에 대해 설명합니다.
전원 공급 장치에는 보호 회로가 포함되어 있어야하며, 섹션 3.1, 표 1에 지정된 최소값 미만의 입력 전압을 가하면 전원 공급 장치가 손상되지 않아야합니다.
일반적으로 전원 공급 장치에는 하루 종일 변압기에 약 308 VAC를 제공하는 조절 회로로 구성된 입력 섹션이 있으며 이로 인해 조정 및 컨디셔닝 회로에 전원이 공급됩니다. 이 회로는 실제로 레귤레이션 회로의 주요 기초를 형성하며, 전력을 최대 와트 이하로 사용하는 경우 출력 측의 레귤레이션을 벗어나지 않으면 서 저전압 상태로 관리 할 수 있습니다.
브라운 아웃이 발생하면 전원 공급 장치는 입력 전압 및 전류에 따라 가능한 한 정격 전류를 전달하려고 시도하며, 레귤레이션을 유지할 수없는 경우 Power Good마더 보드로 이동 하는 신호를 비활성화합니다 . 마더 보드는 power on공급 장치로가는 신호 를 디 어설트 (deserass) 할 책임 이 있으며, 시간이 지나면 공급 장치가 모든 출력을 차단하고 꺼집니다.
마더 보드에서이 작업을 수행하지 못하면 전원 공급 장치가 조정 범위를 벗어나면 레일을 떨어 뜨려야하지만 보장 할 수 없으며 품질이 낮은 전원 공급 장치의 경우 구성 요소 및 마더 보드에 저전압 조건이있을 수 있습니다.
이 시점에서 발생하는 일은 해당 구성 요소의 강도에 따라 다르지만 구성 요소가 더 낮은 전압에서 작동하려고 시도하는 것은 일반적으로 좋지 않습니다. 전원 공급 장치는 항상 짧은 시간 동안 전원을 껐을 때 저전압을 공급하므로 (출력을 0으로 떨어 뜨리는 것은 순간적이지 않음) 매우 짧은 저전압 기간이 좋습니다. 전원 공급 장치가 장시간 저전압 상태를 유지하는 경우에만 문제가 발생하며, 이는 전원 공급 장치와 마더 보드가 모두 문제를 인식하지 못하고 계속 작동을 시도하는 경우에만 발생할 수 있습니다.
인텔 사양은 업계 지침 이상이 아니며 인증 기관이 없습니다. 좋은 전원 공급 장치조차도 권장 사항을 따르기로 동의하지 않습니다. 내가 가장 좋아하는 섹션은 3.1.5입니다. 나는 비싸고 저렴한 많은 전원 공급 장치를 보았으며 그러한 권장 사항을 지키지 못했습니다!
구체적인 효과는 논의중인 구성 요소에 따라 다르며 이는 실제로 별도의 논의입니다.
파이. P = IE. 전력 = 현재 시간 전압. 따라서 전압이 브라운 아웃에서 낮아지면 동일한 전원을 유지하기 위해 전원 공급 장치가 주전원에서 더 많은 전류를 끌어 와야합니다. 따라서 브라운 아웃 중에 전압 스트레스가 실제로 낮아지는 동안, 전원 공급 장치에 대한 전류 스트레스가 증가 하여 보상합니다.
짧은 대답은 다음과 같습니다 . 브라운 아웃에서 전원 공급 장치는 더 낮은 공급 전압을 보상하기 위해 더 많은 전류를 끌어 와야합니다. 이는 트랜지스터, 와이어, 다이오드 등에 매우 스트레스가됩니다. 또한 효율이 떨어 지므로 더 많은 전류를 끌어옵니다. , 문제를 악화시킵니다.
긴 대답은 다음과 같습니다. 대부분의 PC (모두는 아님)는 스위칭 전원 공급 장치를 사용합니다. 전원 공급 장치의 모든 요소 (트랜지스터, 변압기, 커패시터, 다이오드 등)가 완벽하게 이상적인 경우 전원 공급 장치는 모든 입력 전압을 사용하여 원하는 전압에서 원하는 전력을 생성 할 수 있습니다 ( P = IE를 유지하기위한 입력).
그러나 이러한 요소는 모두 이상적이지 않으므로 모든 실제 전원 공급 장치는 80 ~ 240V와 같은 특정 범위 내에서 작동하도록 설계되었습니다. 그것들이 설계된 범위 내에서도, 입력 전압이 낮아짐에 따라 효율 (입력에서 필요한 전력에 비해 전원 출력에서 전력의 백분율)이 떨어지는 경향이 있습니다. Anandtech는 좋은 예제 그래프를 가지고 있습니다. X 축은 공급 (출력) 출력의 전력이고 Y 축은 효율입니다. 따라서이 공급은 약 300W에서 가장 효율적입니다.
120V 입력의 경우 효율이 약 85 %이므로 벽에서 약 300W / 0.85 = 353W를 끌어 출력에서 300W를 얻습니다. "누락 된"53W는 전원 공급 장치 회로에서 소산됩니다 (따라서 PC에 팬이있는 이유는 전원 공급 장치에 작은 상자 안에 50W 전구가 있고 열을 방출해야하는 것과 같습니다). P = IE이므로 120V에서 300W 출력을 생성하기 위해 벽 플러그에서 필요한 전류를 계산할 수 있습니다. I = P / E = 353W / 120V = 2.9A. (이 설명을 간단하게 유지하기 위해 역률을 무시하고 있습니다.)
230V 입력의 경우 효율은 87 %이므로 벽에서 344W 만 가져옵니다. 전압이 훨씬 높기 때문에 전류 소모는 훨씬 낮습니다 : 344W / 230V = 1.5A.
그러나 90V 브라운 아웃 상태에서는 효율이 120V보다 83.5 % 더 떨어집니다. 이제 공급 장치가 벽에서 300W / 0.835 = 359W를 당기고 있습니다. 그리고 더 많은 전류를 끌어 들이고 있습니다 : 359W / 90V = 4A!
이제이 전원 공급 장치는 650W 정격이므로 많은 전력을 공급하지 않을 것입니다. 650W에서 발생하는 상황을 간단히 살펴 보겠습니다. 120V의 경우 벽에서 82 % 효율-> 793W 및 6.6A입니다. 그러나 고부하에서는 효율이 훨씬 나빠 지므로 90V의 경우 78.5 %의 효율을 볼 수 있으며 이는 828W 및 9.2A를 의미합니다! 효율이 78.5 %로 유지 되었더라도 브라운 아웃이 80V가되면 10.3A를 끌어 내야합니다. 그것은 많은 전류입니다. 이런 종류의 전류를 위해 설계되지 않으면 일이 녹기 시작합니다.
이것이 브라운 아웃이 전원 공급 장치에 나쁜 이유입니다. 더 낮은 공급 전압을 보상하기 위해 더 많은 전류를 소비해야하는데, 이는 트랜지스터, 와이어, 다이오드 등에 매우 스트레스를줍니다. 또한 효율이 떨어지기 때문에 더 많은 전류를 끌어 당겨 문제를 악화시킵니다.
보너스 예 : 다음은 공급 전압이 감소함에 따라 전원 공급 장치의 효율성이 떨어지는 이유에 대한 간략한 설명입니다. 모든 전자 부품 (트랜지스터, 변압기, 심지어 인쇄 회로 기판의 트레이스)에도 일종의 등가 저항이 있습니다. 파워 트랜지스터가 "온"으로 전환되면 "온 저항"을 갖습니다 (0.05ohms). 따라서 3A의 전류가 해당 트랜지스터를 통해 흐르면 리드에 3A * 0.05ohms = 0.15V가 표시됩니다. 그 트랜지스터에서 0.15V * 3A = 0.45W의 전력이 소비되고 있습니다. 그것은 낭비 전력입니다-그것은 부하에 대한 전력이 아니라 전력 공급 장치의 열입니다. 이것이 300W 시나리오, 120V 시나리오입니다.
90V 브라운 아웃 300W 시나리오에서 트랜지스터의 저항은 0.05ohm과 동일하지만 4A의 전류가 흐르므로 리드에서 4A * 0.05ohms = 0.2V가 떨어집니다. 그 트랜지스터에서 0.2V * 4A = 0.8W의 전력이 소비되고 있습니다. 따라서 전원 공급 장치에서 온 저항 / 전압 강하가있는 각 장치 (및 많은 장치가 있음)는 공급 전압이 떨어지면 더 많은 열 (폐기 전력)을 생성합니다. 따라서 일반적으로 그리고 이유 내에서, 더 높은 전압은 더 높은 효율을 제공합니다.