Таблица 6

Нестабильность выходных напряжений во многом определяет качество источника питания, поэтому в описании форм-фактора специфицируется уровень нестабильности выходных напряжений и величина допустимых помех. Эти показатели должны измеряться при номинальных уровнях входного переменного напряжения и при соответствующей нагрузке, токи потребления которой указаны в таблице 4. 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. В тестируемом канале напряжения необходимо устанавливать «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. Схема измерения выходных пульсаций представлена на рис.6.

Рис.6

Измерения необходимо проводить дважды: для минимальной нагрузки и для максимальной нагрузки. Величина допустимых пульсаций выходных напряжений представлена в таблице 7.

Таблица 7

Реакция на импульсные изменения нагрузки является еще одной характеристикой блока питания, описанной в спецификации форм-фактора АTX12V. 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, при которых выходные напряжения должны оставаться в рабочем диапазоне, приводятся в таблице 8. Так, например, если в блоке питания мощностью 300Вт максимально значение тока для канала +5V составляет 12А, то в соответствии с табл. 8 получим для него допустимое отклонение тока 3.6А (12А х 30%).

Таблица 8

Значения таблицы 8 корректны только лишь при следующих условиях:

- 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);

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

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

- 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 9

Требования к стабилизации выходных напряжений указывают, что стабилизация 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.

Временная зависимость формирования выходных напряжений блока питания определяет, 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.7). 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.7.

Рис. 7

Реакция на пропадание входного напряжения должна быть следующей: при пропадании входного питающего напряжения блок питания должен обеспечивать 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.

Требования к запуску основного преобразователя, формирующего напряжения +5V, +12V и +3.3V заключаются в том, что время, в течение которого выходные напряжения должны достигнуть номинальных значений на выходе блока питания после активизации сигнала PS_ON (низким уровнем), не должно превышать 500 мс (период Т1 на рис.9).

Зависимость скорости нарастания выходных напряжений имеет большое значение для обеспечения корректного запуска компьютера. Поэтому в спецификации ATX12V 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.9). 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.8).

Рис.8

Величина выбросов выходных напряжений в моменты включения/выключения блока питания не должна превышать 10 % от номинальных значений, а отрицательные выбросы на выходах не допускаются ни при каких условиях.

Требования к сигналу PWR_OK (Power Good). Этот сигнал своим высоким уровнем 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:

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

- входное питающее напряжение пропадает на значительный период времени.

Рис.9

Временные диаграммы формирования сигнала PWR_OK и выходных напряжений представлены на рис.9, а в таблице 10 описаны параметры этого сигнала. К рис.9 стоит сделать одно примечание – дело в том, что сигнал PWR_OK должен активизироваться высоким уровнем при достижении выходными напряжениями величины 95% от номинального значения.