Bộ cấp nguồn có một số đặc điểm kỹ thuật xác định khả năng đầu vào và đầu ra cũng như những đặc điểm hoạt động của chúng. Phần này xác định và kiểm tra hầu hết các thông số kỹ thuật phổ biến liên quan đến bộ cấp nguồn.
Tải trọng bộ cấp nguồn
Bộ cấp nguồn máy tính là thiết kế chuyển mạch (Switching) hơn là tuyến tính (linear). Loại chuyển mạch sử dụng một mạch bộ tạo dao động tốc độ cao để chuyển đổi điện thế xoay chiều (cao) từ ổ cắm tường sang điện thế một chiều (thấp) được sử dụng để cấp nguồn cho máy tính. Những bộ nguồn loại chuyển mạch thường được chú ý đến kích thước, trong lượng và cung cấp điện năng hơn là loại tuyến tính sử dụng bộ biến áp lớn bên trong để tạo ra sản lượng đầu ra khác nhau. Và loại thiết kế dựa trên biến áp này có ít nhất 3 tính năng không hiệu quả. Trước tiên, điện áp đầu ra của biến áp tuyến tính gần không như đầu vào (vì thế mà có tên tuyến tính), vì vậy mọi biến động trong nguồn xoay chiều vào hệ thống cũng có thể gây ra sự cố cho đầu ra. Hai là các mức điện thế cao của hệ thống máy tính đòi hỏi hệ thống dây dẫn nặng nề trong bộ biến áp. Ba là tần số 60Hz của dòng điện xoay chiều của nhà bạn thì khó lọc ra bên trong bộ cấp nguồn, đòi hỏi tụ điện và bộ chỉnh lưu lớn, đắt tiền.
Mặc khác nguồn chuyển mạch sử dụng một mạch chuyển đổi chia dòng điện thành những tần số tương đối cao. Điều nay cho phép sử dụng máy biến áp tần số cao nhỏ hơn và nhẹ hơn nhiều. Ngoài ra, tần số cao hơn thì dễ dàng hơn và ít tốn kém trong việc lọc dòng điện ở đầu ra và điện áp đầu vào có thể khác nhau. Đầu vào từ 90V đến 135V thì vẫn cung cấp mức điện ở đầu ra ổn định và nhiều nguồn chuyển mạch có thể tự động điện chỉnh đối với điện thế đầu vào 240V.
Một đặc điểm của tất cả bộ cấp nguồn chuyển mạch là chúng không thể chạy nếu không có tải. Vì thế bạn phải có một cái gì đó như là một bo mạch chủ và ổ cứng cắm vào và kéo nguồn để bộ cấp nguồn vận hành. Hầu hết các bộ cấp nguồn được bảo vệ khỏi hoạt động không tải và tự động tắt. Một số bộ nguồn rẻ tiền thiếu mạch bảo vệ và rơ – le (relay), có thể bị phá hủy sau một vài giây hoạt động không tải. Một vài bộ cấp nguồn có sẵn điện trở tải, do đó chúng có thể hoạt động ngay cả khi không có một tải thông thường (như một bo mạch chủ hoặc ổ cứng).
Một vài bộ cấp nguồn có các yêu cầu tải tối thiểu cho hai mạch +5V và +12V. Theo thông số kỹ thuật của IBM cho bộ nguồn 192W được dùng trong máy tính AT, một tải tối thiểu 7.0A ở +5V và 2.5A ở +12V để nguồn làm việc. Miễn là một bo mạch chủ được cắm với bộ cấp nguồn bo mạch chủ này sẽ kéo +5V đủ trong suốt thời gian để giữa các mạch của bộ cấp nguồn này hoạt động ổn định. Tuy nhiên, +12V thường chỉ được sử dụng bởi các dộng cơ (không phải bo mạch chủ) và phần lớn thời gian các động cơ ổ đĩa mềm hoặc ổ đĩa CD/DVD không hoạt động. Vì các ổ đĩa mềm và đĩa quang (CD/DVD) không sử dụng tải 12V, trừ khi chúng quay, các hệ thống không có ổ đĩa cứng có thể gặp khó khăn vì không đủ tải trên mạch điện +12V của bộ nguồn.
Để làm giảm bớt sự cố, khi IBM chuyển sang hệ thống AT đầu tiên không có ổ đĩa cứng, họ cắm cáp nguồn ổ đĩa cứng vào một biến trở 5-ohm, 50-watt gắn với một lắp ráp lồng kim loại nhỏ nơi chứa ổ cứng. Thùng máy AT có những lỗ vặn ốc phía trên nơi đặt ổ cứng, đặc biệt được thiết kế để gắn lồng biến trở này.
Chú ý:
Nhiều cửa hàng máy tính giữa thập niên 1980 đã đặt dòng máy AT không có ổ đĩa và tự lắp đặt ổ đĩa 20MB hay 30MB lấy từ các nguồn khác rẻ hơn IBM. Chúng làm giảm điện trở tải đi hàng trăm lần!Tôi đã quản lý ai máy như thế tại thời điểm và đó là cách tôi biết về loại điện trở được dùng.
Điện trở này được kết nối giữa chân 1 (+12V) và chân 2 (tiếp đất) trên đầu nối nguồn đĩa cứng. Nó đặt tải 2.4A trên đầu ra +12V của bộ cấp nguồn, kéo 28.8W điện năng, do đó kích hoạt bộ nguồn hoạt động bình thường. Chú ý rằng quạt làm mát trong hầu hết các nguồn cũng cần xấp xỉ 0.1 – 0.25A, đưa tổng tải lên đến 2.5A hoặc hơn thế nữa. Nếu không có điện trở tải, hệ thống ngay lập tức ngừng hoạt động.
Hầu hết các bộ cấp nguồn ngày nay không yêu cầu tải như là bộ cấp nguồn IBM AT. Thường là, một tải tối thiểu 0-0.3A tại nguồn 3.3V, 2.0 -4.0A cho nguồn +5V và 0.5-1A cho nguồn +12V xem như chấp nhận được. Hầu hết bo mạch chủ rõ ràng cần dòng điện +5V tối thiểu. Quạt bộ nguồn chuẩn chỉ cần 0.1-0.25A, vì thế tải tối thiểu trên nguồn +12V vẫn là vấn đề đối với máy không ổ đĩa cứng. Thường thì càng cao công suất bộ nguồn thì càng nhiều tải tối thiểu được yêu cầu. Tuy nhiên, các ngoại trừ vẫn tồn tại, vì vậy đây là một đặc điểm kỹ thuật bạn nên kiểm tra khi đánh giá các bộ cấp nguồn.
Một vài bộ cấp nguồn chuyển mạch có dựng sẵn điện trở tải và hoạt động trong tình trạng không tải. Hầu hết bộ cấp nguồn không có điện trở tải bên trong nhưng có thể chỉ cần một tải nhỏ trên đường +5V để hoạt động ổn định. Tuy nhiên một số bộ cấp nguồn có thể cần các tải ở +3.3V, +5V, +12V để hoạt động – cách duy nhất để biết là kiểm tra tài liệu của bộ cấp nguồn cụ thể.
Không thành vấn đề nếu bạn muốn kiểm tra chắc chắn và chính xác một bộ cấp nguồn, chắc rằng bạn đặt một tải trên ít nhất 1 đầu ra (hoặc tất cả) có điện áp dương. Đó là cách tốt nhất để kiểm tra bộ nguồn khi lắp đặt nó vào hệ thống, thay vì kiểm tra đơn lẻ. Đối với việc kiểm tra nhanh, bạn có thể dùng một bo mạch và một hoặc nhiều ổ đĩa cứng để đặt tải các đầu ra.
Theo “Nâng cấp và sửa chữa máy tính” Scott Muell