ВНИМАНИЕ! Мы не несем никакой ответственности за возможные последствия применения данного материала на практике - ты действуешь на собственный страх и риск! 

В тестовой лаборатории.

В лабораторных условиях блоки питания тестируются следующим образом:

• изучается схемотехника блока, выявляются конструктивные особенности (если таковые имеются);
• проверяется корректность срабатывания систем защиты от короткого замыкания;
• тестируется система автоматического регулирования скорости вращения вентилятора (при наличии таковых);
• проводится субъективная оценка шумности работы блока;
• находится значение долговременной максимальной нагрузки, которую выдерживает блок, для каждой из основных линий (+3.3, +5 и +12 В) поочередно;
• определяется значение максимальной долговременной нагрузки, которую выдерживает блок при полной загрузке всех линий, полученные данные сравниваются с параметрами, заявленными производителем, и требованиями стандарта АТХ;
• производится построение кросс-нагрузочных характеристик;
• проверяется корректность срабатывания систем защиты по силе тока (превышению мощности);
• определяются величина и форма пульсаций по всем основным линиям в режиме максимальной нагрузки всех основных линий;
• производится замер температур корпусов основных силовых элементов и радиаторов.

Вот так должен выглядеть полноценный тест современного блока питания. Что из этого можно сделать в домашних условиях? Думаешь - ничего, особенно если нет никаких познаний в схемотехнике? Ошибаешься!

• Работоспособность системы защиты от короткого замыкания можно легко изучить самостоятельно.
• Кросс-нагрузочные характеристики особой сложности не представляют и могут быть построены в домашних условиях.
• Исправно ли работает система защиты по силе тока, также можно запросто узнать - было бы чем нагрузить блок питания.
• С пульсациями - чуть сложнее, но и здесь можно выкрутиться, имея звуковую карту, обычный резистор и специальную программу.
• А вот с первым и последним пунктами - сложнее. Здесь понадобятся знания в области схемотехники импульсных БП и хорошее измерительное оборудование (обычная термопара подойдет едва ли). Но этим в рамках домашнего тестирования можно и пренебречь.

Можно начинать...

Оборудование для тестирования блоков питания.

Для начала опишем то, что нам понадобится.
Во-первых, нужен мультиметр. Ни о каком программном мониторинге напряжений и речи быть не может - помимо того, что он весьма ненадежен, сам блок мы будем тестировать вне компьютера.
Во-вторых, придется что-то поискать или сделать самостоятельно для обеспечения нагрузки блока питания.
В-третьих, для замера пульсаций понадобится резистор 10 кОм, кусок экранированного провода, звуковая карта (желательно дешевая внешняя, но встроенная тоже подойдет) и программа Oscilloscope.

Мультиметр.

Здесь все просто. Подойдет даже простая китайская поделка за $3 - мы ведь не претендуем на высокоточный тест, не так ли? Нам просто нужно узнать, можно ли данный БП назвать "неплохим", или определить, какой из имеющихся в наличии экземпляров - лучше.
К простым китайским поделкам у нас принято относить DT-832 и им подобные. В принципе, их точности вполне достаточно для данного случая. Но есть одна проблема - это сила тока, которую нам придется мерить во время тестов. Номиналом для DT-83x является ток 10 А. На самом деле этот прибор может измерить и 20 А. Может, но не измерит, так как в комплекте с такими мультиметрами (да и многими другими) идут очень тонкие и хлипкие щупы, которые просто не выдержат такую силу тока и расплавятся. То же самое, но в меньшей степени, относится к контактам шунта, установленного внутри устройства - сила тока не меряется напрямую, а вычисляется через падение напряжения на шунте (в простейшем виде - обычный кусок толстой проволоки с определенным сопротивлением). Посему нам нужно немного "разогнать" наш мультиметр, умощнить щупы и пропаять шунт.

Возьмем кусок достаточно толстого провода (не тоньше тех, которые "выходят" из нашего блока питания) и, предварительно разрезав штекер щупа, припаиваем к "иголкам". Контакты щупа мы просто дополнительно пропаяли, обильно добавив олово таким образом, чтобы прихватить и соседние контакты. Здесь главное не переусердствовать и не припаять лишнее.
Таких доработок достаточно, но для замера 20 А может быть маловато. В таком случае используй несколько мультиметров, соединенных параллельно. Показания приборов в этом случае нужно будет складывать.

Блок нагрузок для БП.

Итак, чем же нагрузить БП? Здесь есть несколько вариантов.
Автомобильные лампы для фар с номинальным напряжением 12 В. Паспортные характеристики мощности указаны прямо на них. Подключив несколько ламп параллельно, мы сможем ступенчато регулировать нагрузку. Недостатками такого решения являются довольно высокая цена, яркая иллюминация на тестовом стенде, ступенчатость нагрузки, сложность применения для маловольтных шин (особенно для 3.3 В). К преимуществам можно отнести отсутствие потребности в замере силы тока - она в этом случае и так известна (написана на самих лампах или вычисляется делением мощности лампы на питающее напряжение - 12 В).
Разумеется, подойдут не только лампы, но и всевозможные двенадцативольтные приборы, потребляющие значительный ток: автомобильные электроплитки, паяльники и т.п. Как преимущества, так и недостатки здесь аналогичны предыдущему случаю.

Универсальным, гибким, недорогим, но более сложным решением является простенькая схемка на мощных транзисторах. Потребляемый ток здесь будет преобразовываться в тепловую энергию. Недостатки очевидны: необходимость охлаждения транзисторов и сборки самой схемы, и кроме того, придется обязательно мерить силу тока. Но и преимуществ немало: дешевизна, возможность плавно регулировать потребляемую силу тока, универсальность. Транзистор КТ818 в пластиковом корпусе (подойдет с любой буквой) выдерживает ток в 10 А по паспорту. Это дает нам 12 В * 10 А = 120 Вт мощности. На самом деле, такие транзисторы (равно как и в металлическом корпусе) легко переносят силу тока, равную 15 А и даже больше.
Таким образом, несколько недорогих (общая стоимость составит порядка $1.5) деталей позволят нам дать нагрузку на блок питания на уровне 180 Вт. Если этого мало, таких схем можно собрать несколько. Или же установить сразу несколько КТ818 в "параллельном" включении. Здесь следует отметить, что резистор у каждого транзистора должен быть свой, то есть для четырех КТ818 (в нашем случае) понадобится четыре резистора R1.
Насколько проста такая схема в сборке? На самом деле, очень проста. Ее может собрать даже человек, едва державший когда-либо в руках паяльник.
Обладая не самым лучшим внешним видом, данное устройство способно потреблять до 720 Вт электроэнергии! Впрочем, недорогой кулер Igloo 7200 Light с таким тепловыделением не справится никак. Нагрев корпусов транзисторов можно допускать только до 100 градусов Цельсия, что потребует от нашего кулера рассеять около 250-300 Вт тепла. В конечном итоге решено, что лучшим решением будет собрать три схемы по аналогичному принципу. Для удобства подключения используй любые подходящие по габаритам и токовым допускам разъемы.

Методика тестирования блока питания.

Итак, для тестирования нам нужно будет включать блок питания вне компьютера. Для этого на АТХ-разъеме подключения к материнской плате следует замкнуть куском провода зеленый (иногда серый) и любой из черных проводов.

Первым делом проверим защиту от короткого замыкания. В выключенном состоянии замыкаем накоротко линию +3.3 В (оранжевый провод на разъеме питания материнской платы с любым черным) и включаем блок. Спустя мгновение он должен отключиться. Далее аналогичным образом проверяем исправность самоотключения при КЗ по +5 В (красный провод) и +12 В (желтый). Не забывай, что после короткого замыкания системе защиты нужно "восстановиться" - в течение некоторого времени блок не будет включаться. Вынь сетевой шнур питания, подожди 1-2 минуты и снова включи.
Для современных блоков питания короткое замыкание вызывает нагрузка, сопротивление которой менее 0.2 Ом. Если у тебя найдется пара обычных плавких предохранителей, то, включив их параллельно, замыкай ими. Желательно провести тест замыканием силовых линий при уже включенном блоке (только осторожно, чтобы не получить поражение током!). Если все в порядке, идем дальше. Если нет - такой БП нашего внимания не достоин.

Далее мы будем строить кросс-нагрузочные характеристики (КНХ). В конечном итоге это будет график зависимости напряжения от нагрузки. Больше всего нас будет интересовать взаимообратная стабильность напряжений по линиям +5 В и +12 В. Самый низковольтный канал +3.3 В даже в дешевых блоках обладает собственным стабилизатором, посему интересует нас в меньшей степени.
Для построения КНХ понадобится как минимум два блока нагрузок (схем на транзисторах или "простых" бытовых устройств). Поскольку в подавляющем большинстве БП применяется групповая стабилизация, нагрузить, к примеру, только лишь линию +12В на всю катушку при полном отсутствии "противовеса" на +5 В мы не сможем - напряжения очень быстро выйдут за пределы допустимого. И вот здесь всплывает очень щекотливый вопрос: так какой должна быть противовесная нагрузка? Сколько именно?
Когда производитель тестирует свои блоки питания перед запуском данной модели в серийное производство, инженеры в лабораторных условиях, грубо говоря, делают примерно то же, что мы попытаемся воссоздать в домашних условиях. То есть "противовес" есть точно - без него никак при групповой стабилизации. К тому же некоторые блоки при полном отсутствии нагрузки даже не включаются. Но вот каков этот "противовес" - неизвестно.
О значениях токов во время тестирования на не нагруженных линиях производители молчат. Но даже в домашних условиях часть того, о чем не говорит разработчик блока питания, можно выяснить.

Кросс-нагрузочные характеристики.

Построение КНХ мы выполняли с шагом по току 3 А, начиная от нуля до максимума конкретного блока питания, то есть до срабатывания защиты по перегрузке или же выхода напряжений за пределы допустимого. В качестве "противовеса" была принята сила тока 5 А. В качестве подопытного выступил БП BeQuiet! BQT 600 Вт.
Прежде чем мы начнем его тестировать, давай изучим паспортные данные и окинем взглядом внутреннее устройство.
Итак, блок имеет групповую стабилизацию для каналов +5 В и +12 В, максимальная сила тока по паспорту равна по 40 А для каждой линии. Графики кросс-нагрузочных характеристик подтверждают наше предположение - такие наклонные линии весьма характерны для блоков питания с групповой стабилизацией.

Если сравнивать несколько БП и строить графики в одинаковом масштабе, то стабилизация будет лучше у того блока, у которого линии КНХ будут наиболее близки к идеально горизонтальному графику. Но обрати внимание на график КНХ линии +5 В: при заявленном лимите тока в 40 А мы прервали тестирование, едва превысив 30 А. Причина проста: линия +12 В "задралась" до 12.63 В, что является выходом за пределы спецификаций (11.4-12.60 В), однако сказать, что, мол, данный блок не оправдывает паспортные характеристики, нельзя - достаточно увеличить "противовесную" нагрузку по линии +12 В с 5 А до 7 А и БП абсолютно честно отдаст 40 А по +5 В. На наш взгляд, в такой ситуации в паспорте блока питания все-таки должна присутствовать информация о необходимом "противовесном" минимуме для отдачи максимальной мощности по каждой линии.

Что касается БП с раздельной стабилизацией, то здесь такой проблемы нет и в помине. Так, например, графики кросс-нагрузочных характеристик для Hiper 4S580 - практически идеальные горизонтальные линии. Мы намеренно соблюдаем тот же масштаб графиков, который применялся для КНХ BeQuiet - так нагляднее видна разница между раздельной и групповой стабилизацией.

Пульсации.

Все компьютерные блоки питания являются импульсными. Одним из основных недостатков здесь является наличие пульсаций напряжений, которые лимитируются стандартом. Для линий +12 В, +5 В и +3.3 В пульсационный предел составляет 120 мВ - для первой и 50 мВ - для двух последних.
Измерить все это можно с помощью осциллографа, который есть далеко не у каждого. Соответственно не все умеют им пользоваться. Но кое-что сделать можно - нам поможет программа Oscilloscope. По сути дела она эмулирует функции осциллографа, возлагая все аппаратные операции на звуковую карту, которая, как известно, легко обрабатывает сигналы с частотой до 20 кГц, а то и выше, через линейный или микрофонный вход.
Разумеется, если в такой чувствительный вход подать +12 В, то звуковая карта сгорит. Во избежание этого поставим на него резистор постоянного сопротивления номиналом в 10 кОм. Масштаб графика пульсаций в программе будет зависеть от настройки чувствительности микрофонного входа. Провести абсолютный замер, то есть определить величину пульсаций, просто так не удастся. Необходимо определить полученный "масштаб". Без измерительного оборудования, например, все того же пресловутого осциллографа, это вряд ли удастся. Таким образом, график программы Oscilloscope будет нам интересен лишь в плане своей формы. При наличии нескольких блоков можно снять графики пульсаций в одинаковом масштабе. Лучшим по пульсационной стабильности будет тот блок, где график ровнее и имеет меньшие всплески и провалы.
Замеры мы будем проводить в двух режимах: в простое и нагрузке, что позволит нам хотя бы визуально оценить работу блока под нагрузкой в плане пульсаций.
Итак, нам понадобится сама программа, резистор постоянного сопротивления номиналом 10 кОм любой мощности, кусок экранированного провода и штекер для подключения к звуковой карте (обычно это мини-джек).
Один конец резистораоставляем свободным - он будет подключен к тестируемой линии блока. Второй через экранированный шнур припаиваем к мини-джеку (экран - на корпус штекера, а вывод от резистора - к основному контакту, то есть полностью аналогично микрофону). Экранирование нам необходимо для избежания наводок. Вставляем штекер в микрофонное гнездо, включаем ПК, устанавливаем чувствительность микрофона на уровне 10% в драйверах звуковой карты и запускаем Oscilloscope. Свободный конец резистора вставляем в молекс (контакт желтого провода для замера пульсаций по линии +12 В и красного для +5 В). В программе жмем кнопку "Старт".
Если масштаб графика тебя не устраивает, нужно увеличить или уменьшить чувствительность входа звуковой карты или воспользоваться имеющимися в программе настройками.
Далее нагружаем ПК любым ресурсоемким приложением и повторяем замер. Под нагрузкой пульсации заметно возрастают. В целом у хорошего блока не должно быть никаких чрезмерных скачков или провалов. "Монотонный" и однообразный график, не сильно меняющийся при запуске ресурсоемкого приложения - вот почерк хорошего блока питания с достаточной для твоего ПК мощностью.