Бесшумные блоки питания своими руками

Тихий блок питания на 4 микросхемах

В этой статье представлен тихий блок питания с четырьмя параллельными стабилизаторами напряжения 78L15, обеспечивающими выходное напряжение около 15 В постоянного тока. Современные электронные устройства, особенно большой мощности стали более шумными, и каждый БП является источником значительного электрического шума, что крайне нежелательно для высококачественного аудио и тестового оборудования.

Тихий блок питания с четырьмя параллельными интегральными схемами

Если вам нужен тихий блок питания +15 В с допуском ±10% и уровнем шума ниже 10 мкВ среднеквадратичного значения, можно использовать стабилизаторы напряжения 78L15. Это связано с тем, что они дешевы, легко доступны, имеют выходной ток 100 мА или более, малый разброс по выходному напряжению, небольшой размер MO (TO-92), внутреннее ограничение тока и тепловую защиту.

Большинство микросхем 78L15 имеют выходной ток 40 мА, но нам может потребоваться ток 160–250 мА. Использование регуляторов серии M, таких как 78M15 с током 0,5 А, не подходит, поскольку для этого потребуются сложные схемы фильтров для минимизации выходных напряжений с шумом. Также эти регуляторы доступны только в корпусах ТО-220, которые сложнее монтировать по сравнению с корпусами ТО-92.

Одним из решений для увеличения выходного тока является параллельное использование микросхем стабилизаторов напряжения 78L15. Преимущество этой конфигурации заключается в том, что в случае отказа одного из параллельных регуляторов остальные ИС будут обеспечивать выходное напряжение и ток. Но обратите внимание, что интегральные стабилизаторы 78LXX имеют большой выходной шум, иногда более 100 мкВ среднеквадратичного значения в диапазоне от 10 Гц до 100 кГц.

Обычно шум, производимый стабилизаторами напряжения, носит случайный характер. Таким образом, способ усреднения — метод снижения шума — может применяться для уменьшения допустимого шума выходного напряжения. В идеале мы должны применять этот вариант к бесконечному количеству источников напряжения, но он также работает и с небольшим числом установленных стабилизаторов напряжения. Здесь мы видим решение, основанное на этом способе.

Схема и работа

Тихий блок питания с четырьмя параллельно включенными стабилизаторами напряжения 78L15, его принципиальная схема показана на рис.1. Данная конструкция построена на мостовом стабилизаторе BR1, четырех стабилизаторах напряжения 78L15 (IC1-IC4), диодах 1N4007 (D1 и D2), LED1, и несколько других компонентов.

В схеме используются входы 18v переменного тока или 18v постоянного тока с RC-фильтрами для уменьшения шума. RC-фильтры предназначены для входа 18v постоянного тока и состоят из резистора R1, а также конденсаторов C1, C2 и C11. Вход 18v переменного тока состоит из выпрямительного моста BR1 и конденсаторов C1, C2, C3, C5, C6, C7 и C11. Эффективность фильтрации шума зависит от внутреннего сопротивления источника переменного напряжения и диодов в мосте.

Рис.1: Тихий блок питания с четырьмя регуляторами напряжения — принципиальная схема

Схема имеет четыре параллельно включенных стабилизатора напряжения 78L15. Каждый из регуляторов имеет на выходе уравнительный резистор (с R2 по R5). Номиналы выравнивающих резисторов равны или больше 10 Ом. Сопротивления резисторов намного выше, чем внутреннее выходное сопротивление стабилизаторов.

При необходимости вы можете добавить к каждому регулятору конденсатор емкостью 0,1 мкФ (см. конденсаторы C4, C9, C8, C14, C10, C16, C15 и C17 в цепи микросхемы). Эти отдельные емкости гарантируют корректную работу в цепи стабилизации напряжения и в некоторой степени снижают высокочастотный шум.

Подбор уравнительных резисторов и RC-фильтров. Выходное напряжение схемы зависит от тока нагрузки и уравнительных резисторов. Более высокое сопротивление резистора обеспечит лучшее выравнивание и лучшую фильтрацию шума. Но это также приведет к большей зависимости выходного напряжения от тока нагрузки. То есть резисторы большего номинала улучшат фильтрацию шума от регуляторов, но повлияют на настройку нагрузки. В этом устройстве снижение шума более важно. Обычные номиналы этих резисторов от 10 до 30 Ом.

Основные параметры резисторов R2 — R5 сопротивлением 10 Ом приведены в таблице 1.

Частота среза выходного фильтра, построенного на уравнительных резисторах и выходных конденсаторах C12, C13 и C18, предпочтительно должна быть ниже 20 Гц, когда мы используем входную сеть переменного тока 50/60 Гц. С резистором R=10 Ом и конденсатором C=1000 мкФ мы имеем частоту F (-3 дБ) = 15,9 Гц вместе с некоторым подавлением гармоник в сети переменного тока 50/60 Гц, присутствующей в цепи после выпрямления.

Сборка конструкции и испытания

Схема печатной платы фактического размера для тихого блока питания с низким уровнем шума показана на рис. 2, а расположение его компонентов — на рис. 3. После сборки схемы на печатной плате подключите либо 18v постоянного тока через CON1, либо 18v переменного тока через CON2 в качестве входа, а затем подключите выход 15v постоянного тока через CON3.

Рис.2: Схема печатной платы тихого блока питания

Рис.3: Компоновка компонентов печатной платы

В этой статье представлен тихий блок питания с четырьмя параллельно включенными стабилизаторами напряжения 78L15, который выдает на выходе 14,4v при 0,25А. Средний выходной ток на регулятор ниже 75 мА, что ниже установленного выходного тока 100 мА для серии 78L15. (У нас средний ток 62,5 мА на регулятор, в сумме 4×62,5 мА = 250 мА).

Схема имеет функцию ограничения тока и защиту от короткого замыкания. Для правильной работы не требуется никаких настроек.

Предпочтительно использовать линейный стабилизатор 78L15 с допуском ±4% или лучше будет добавить выравнивающие резисторы с максимальными практическими значениями. Здесь нас не интересует регулирование выхода, а интересует выход с низким уровнем шума и равное распределение выходного тока между стабилизаторами напряжения, соединенными параллельно.

Источник

Делаем тихим Блок Питания

В данной статье речь пойдет о том как, слегка улучшить, а возможно и не неплохо, уровень шума издаваемого Вашим компьютером.
Думаю, у каждого были ситуации, когда сидя за вашим ПК (особенно ночью), шум вентиляторов просто сводит с ума вас и ваших близких.
В данном случае речь пойдет о Блоке питания (БП), а конкретно о модели FSP 450PNF.
По своим характеристикам блок считается неплохим, к тому же цена его колеблится от 1200 да 1500 р.
Обзор блока можно посмотреть здесь http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/tower/16715#1

Все бы ничего, но вот вентилятор, установленный в нем, ну просто зверь. При нагрузках он заглушал даже систему охлаждения видеокарты (.

В данной статье речь пойдет о том как, слегка улучшить, а возможно и не неплохо, уровень шума издаваемого Вашим компьютером.
Думаю, у каждого были ситуации, когда сидя за вашим ПК (особенно ночью), шум вентиляторов просто сводит с ума вас и ваших близких.
В данном случае речь пойдет о Блоке питания (БП), а конкретно о модели FSP 450PNF.
По своим характеристикам блок считается неплохим, к тому же цена его колеблится от 1200 да 1500 р.
Обзор блока можно посмотреть здесь http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/tower/16715#1

Все бы ничего, но вот вентилятор, установленный в нем, ну просто зверь. При нагрузках он заглушал даже систему охлаждения видеокарты (Radeon 4850 stock)
Система
Процессор: Intel Е7200 + Zalman 9500 led
Материнская плата: Asus P5Q
Видеокарта: Ati Radeon 4850 512Mb 256bit (Sapphire)
Оперативная плата: 2*1Gb OCZ SLI ready
Блок питания: FSP 450 PNF
Корпус: Cooler Master 334
И так приступим, для начала следует подобрать вентилятор под замену.
Полазив по магазинам и по форумам, посмотрев характеристики различных вентиляторов, выбрал Thermaltake thundeblade 120*120*25 led, хотя на форуме и пишут, что он шумный (отчасти, это правда), но так как скорость его вращения не будет превышать 1800 об/м в пике нагрузки, то он подойдет для меня.
Итак, приступим.
Для начала нам потребуется:
1. Маломощный паяльник (у меня был 15Вт)
2. Канифоль
3. Олово
Все действия с паяльником вы выполняете на свой страх и риск, автор не несет ответственности за последствия совершенные Вами
4. Вентилятор
5. Отвертка
Вот наш подопытный.

(кликните по картинке для увеличения)
5
Прогрев паяльник отпаивает провода питания вентилятора (будьте аккуратны, т.к. провода быстро нагреваются).

(кликните по картинке для увеличения)
3
Соответственно припаиваем провода нового вентилятора в те же места, не забыв соблюсти полярность.
(От себя добавлю, что у данного вентилятора Thermaltake отсутствует 3pin, нет, он есть, но не в обычном виде, поэтому провода питания придется выдернуть из molex разъема).
Перед установкой не забудьте проверить направление потока воздуха по стрелкам на самом вентиляторе, а то будет выдувать в место вдувать.
Убедившись в том, что все правильно сделали: пайка держится, припаянные провода не замыкают друг друга, направление потока правильное — приступаем к обратной сборке.

Источник

Разбираемся, как собрать очень тихий ПК без потерь производительности и не переплачивая лишнего

Я не фанат особо тихих ПК, и тем более, не silent freak (человек, помешанный на тихой работе ПК), но последнее время мой ПК стал раздражать меня шумом своей работы, что особенно неприятно, учитывая, что в нем нет ни одного вентилятора, крутящегося быстрее, чем 1000 об/мин.

реклама

Я посветил пару дней настройке, сделав свой ПК настолько бесшумным, что днем не сразу становится понятным, включен он или нет, и сейчас поделюсь своим опытом с вами. Но, прежде чем приступать к работе по созданию тихого ПК, нужно понять несколько факторов, с которыми нам предстоит столкнуться.

Первое — полностью избежать шума под нагрузкой совсем без затрат не получится

Самый простой способ сделать ПК менее раздражающим в плане шума, это максимально снизить обороты вентиляторов в простое и под низкой нагрузкой. Современные процессоры и видеокарты в простое потребляют настолько мало энергии, что вполне реально полностью стопорить вентиляторы в простое.

Регулировка вентиляторов в bios

реклама

Но совсем другое дело — бесшумное охлаждение под нагрузкой. Чтобы отвести 70 ватт тепла даже от бюджетного процессора и 120 ватт — от видеокарты, потребуются качественные кулеры. Я совсем недавно сменил кулер на более производительный, о чем написал в блоге «Впечатления от замены кулера IceHammer IH-4401A на Zalman CNPS10X Performa на Ryzen 5 1600» и он позволяет эффективно охлаждать Ryzen 5 1600 на минимальных оборотах (около 850 об/мин).

Но достичь этого стало возможным за счет снижения рабочего напряжения процессора, о чем я уже писал в блоге «Гайд: как снизить энергопотребление AMD Ryzen на 20%». Снижение напряжения очень поможет и видеокарте оставаться тихой и холодной. Обращу ваше внимание, что бюджетный процессор и видеокарту заставить работать тихо на порядок проще, чем топовые комплектующие.

Второе — даже топовое железо может работать тихо

реклама

Одно дело тихо охладить бюджетный процессор, к примеру Core i3-10100, но совсем другое — горячего монстра Core i9-10900F. Но и это возможно, но придется выбрать качественный кулер или систему водяного охлаждения. Топовый кулер Noctua NH-D15 позволит охладить практически любой современный процессор без лишнего шума. Цена в 7700 рублей на фоне цен на современные процессоры уже не кажется пугающей.

А вот для эффективного охлаждения Ryzen 7 5800X уже желательна СВО. Новые Ryzen имеют совсем крошечное ядро, которое выделяет очень интенсивный тепловой поток, и это тепло быстро отвести от кристалла может только СВО. Например Fractal Design Celsius S36 Blackout — отличная трехсекционная СВО с минимальными оборотами вентиляторов всего в 500 об/мин.

реклама

А вот мощные видеокарты, как правило, уже имеют на борту качественную СО, которая позволяет им работать тихо. Такую, как у POWERCOLOR AMD Radeon RX 6800XT, которая занимает целых три слота. Судя по обзорам, под нагрузкой СО у этой видеокарты выдает всего 40.2 дБ(A) шума, при этом удерживая температуру ядра на 73 градусах. Ну а в простое вентиляторы останавливаются полностью.

Третье — к выбору блока питания нужно подойти особенно тщательно

Если вентиляторы процессора и видеокарты мы можем легко настроить программно, то вот обороты вентилятора в блоке питания нам недоступны. Поэтому надо сразу выбрать модель, ориентированную на тихую работу. Например — Corsair RM650x, вентилятор которого стартует только при достижении нагрузкой отметки в 260 ватт, а потом работает очень тихо.

Или Be Quiet Straight Power 11, мощностью 650 ватт, обороты вентилятора которого достигают всего лишь 510 об/мин(!) при максимальной нагрузке. На этот БП у нас на сайте есть хороший обзор.

Четвертое — корпус крайне важен для тихого ПК, но не стоит гнаться за «тихими» моделями

На рынке корпусов есть достаточное количество специальных моделей, заточенных на «тишину», таких, как Fractal Design Define R5 Titanium. Подобные корпуса имеют специальное покрытие стенок, антивибрационную развязку накопителей и толстый металл.

Но не обязательно гнаться за подобными корпусами, особенно если вы сторонник корпусов с мощной продуваемостью. Достаточно выбрать корпус из качественного металла, с приличным весом и виброразвязкой накопителей, и поставить в него несколько качественных вентиляторов с низкими оборотами и тишина вам гарантирована. Например — Phanteks MetallicGear NEO V2 Black.

А если у вас не будет HDD и вы обойдетесь только SSD, то система будет еще тише.

Пятое — вентиляторы и их регулировка

По своему опыту скажу, что вентиляторы, которые продаются как «тихие», с оборотами около 1000 об/мин, все-таки заметно слышны. Поэтому желательно «придушить» их до 500-700 об/мин. Конечно, их воздушный поток упадет почти в два раза и это придется компенсировать, увеличивая их количество.

А вот цены на вентиляторы очень кусаются, и я не сторонник переплачивать за них. Но выбирая бюджетную модель, такую, как Powercase M14LED, нужно предусмотреть, чем мы будем регулировать их обороты.

Нужно выбрать материнскую плату которая позволяет регулировать обороты вентиляторов с 3-х пин разъемом и достаточным количеством разъемов для них, например — MSI B450-A PRO MAX.

Я подключил к такой материнской плате четыре вентилятора и отрегулировал обороты в зависимости от температуры компонентов. При низкой температуре процессора корпусные вентиляторы у меня останавливаются полностью.

Выводы

Как видите, в 2021 году собрать производительный и тихий ПК не составляет проблем — простыми средствами мы можем снизить энергопотребление компонентов, а чуть доплатив за охлаждение процессора, можно получить систему, бесшумную даже под нагрузкой. Главная проблема в 2021 году — где взять видеокарту для компьютера?

Пишите в комментарии, раздражает ли вас шум ПК? И как вы боретесь с ним?

Источник