Два блока питания для пк. Два блока питания в одном корпусе. Какую мощность можно получить от всех блоков питания

У многих начинающих заниматься электроникой часто возникают проблемы нехватки мощности (тока) источников питания или недостаточной величины напряжения. Для того чтобы обойти эту проблему часто соединяют несколько источников параллельно или последовательно. Что при этом происходит и как это сделать правильно рассмотрим ниже.

Общие принципы

Параллельное и последовательное соединение элементов давно известно и применяется в практической схемотехнике, для получения заданных номиналов элементов. На примере соединения резисторов это выглядит так:

Рисунок 1

Но резистор или конденсатор имеет только один основной параметр - номинал и вариант соединения просто изменяет их результирующую (суммарную) величину.

На практике часто используется параллельное (иногда электрохимических) и последовательное соединение источников питания.

Последовательное соединение используется для увеличения результирующего напряжения, а параллельное - для увеличения суммарного потребляемого тока.

Последовательное соединение электрохимических источников питания

При последовательном соединении параметры (E и Ri) просто суммируются,

Рисунок 2

Самое главное, Вы должны знать:

Как я уже говорил, каждый источник питания (любого типа) имеет свои характеристики которые можно свести к статическим и полностью определяющим его характеристики - Ri, U(E ); Эти характеристики химических источников тока могут менятьсяот экземпляра к экземпляру или со временем случайным образом (они зависят от множества параметров на каждом этапе технологического процесса их производства);

Не бывает двух абсолютно одинаковых источников питания, как вообще любых электронных компонентов. (хотя для того чтобы как-то ограничить разброс применяется группировка компонентов, по ряду номиналов и ряду точности).

Поэтому при последовательном соединении продолжительность работы химических источников тока определяется худшим в цепочке. Когда он потеряет емкость, его внутреннее сопротивление возрастет и ограничит потребляемый нагрузкой ток.

При параллельном соединении все много сложнее.

Отсюда вытекают большинство возникающих проблем.

Параллельное соединении электрохимических источников питания

При параллельном соединении электрохимических элементов (источников) питания, если не принимать мер возникают проблемы.

Дело в том что эти элементы обладают сразу несколькими параметрами определяющими их характеристики.

Напряжение(ЭДС) - E , и внутреннее сопротивление - Ri .

Сразу стоит уточнить, что эти параметры сугубо индивидуальны и поэтому достаточно редко даже в одной партии они повторяются.

Рисунок 3

Посмотрим рисунок 3, при параллельном соединении двух разных источников питания (электрохимический элемент), имеющих равное внутренне сопротивление (Например 0,25 ом, суммарное 0,5) и разное выходное напряжение (U 1 =2,2 В, U 2 =2,1 В, Δ U= 0,1 В ) между ними появляется ток перетекания I пер равный 0,2 А.

Этот ток будет существовать даже при выключенной нагрузке, пока напряжение на источниках не сравняется. Когда лучший электрохимический элемент разряжается на худший - это потеря их суммарной емкости.

Поэтому параллельное соединение отдельных элементов электрохимических источников тока не рекомендуется. Возможно параллельное соединение (резервирование) последовательных батарей элементов с применением специальных устройств защиты (см. рис. 6) от токов перетекания или коммутаторов.

Фотоэлектрические элементы - элементы солнечных батарей

Немного иная ситуация получается при параллельном соединении элементов солнечных батарей, которая определяется свойствами самого солнечного элемента. Это генерация тока под действиями квантов света попадающих на плоский p-n переход достаточно большой площади. Солнечный элемент имеет вольт-амперную характеристику подобную полупроводниковому диоду с соответствующими отклонениями присущими p-n переходам большой площади.

Поэтому для солнечного элемента токи перетекания отсутствуют. Но наличие в параллельно соединенных элементах Δ U, приводит к тому что при малом отборе тока элемент с меньшим напряжением просто отключается. А при высоком отборе мощности ток нагрузки каждого элемента разный и определяется током нагрузки на каждом элементе при данном напряжении нагрузки U. см. рис. 5.

Рисунок 4

Посмотрим на примере вольт амперной характеристики элемента солнечной батареи, что происходит при их параллельном соединении, как показано на Рис. 1б. Примерный график вольт амперной характеристики приводится ниже.

Рисунок 5

На рис. 5 видим, что при равном напряжении U н элемент SC3 генерирует ток I 1 меньший тока генерируемого элементом SC4 равного I 2 . В результате суммарный ток нагрузки равен:

I нагр = (I 1 +I 2)

То есть при данном U н отдаваемая соединенными параллельно элементами мощность равна:

P н = U н (I 1 +I 2 )

Этот требует, чтобы не перегружать лучшие элементы, группировать при параллельном соединении элементы с близкими токами (характеристиками в рабочих точках).

А еще лучше формировать последовательно соединенные группы элементов на номинальное напряжение с последующим их соединением в параллельные группы заданной мощности.

Совместная работа батарей химических элементов

Часто рекомендуют при параллельном подключении батареи электрохимических источников использовать включенные последовательно с каждой батареей диоды, которые предотвратят токи перетекания. Но условия равенства их выходного напряжения (максимальной близости) сохраняется. Это особенно важно именно для электрохимических источников питания, которые имеют ограничения по разрядному току. В случае его превышения сокращается ресурс. Схема включения показана на рис. 6.

Рисунок 6

Здесь необходимо учитывать, что выходное напряжение такой батареи меньше на 0,3 -:- 0,8В (падение напряжения на p-n переходе диода при его прямом смещении) чем у батареи без защитных диодов. Как видно из величины потери напряжения использовать эту схему для параллельного соединения отдельных элементов не экономично. Велики потери мощности.

Диоды так же позволяют использовать горячую замену батареи, поскольку при подключении свеже заряженной батареи диод разряженной просто будет заперт.

Блоки питания

Свои особенности при параллельном соединении имеют и блоки питания работающие на общую нагрузку.

Все типы блоков (сетевые 50 Гц и импульсные - в том числе повышающие и понижающие преобразователи постоянного тока в постоянный) содержат в своем составе преобразователь напряжения (трансформатор или электронный импульсный преобразователь с трансформатором) и выпрямляющее устройство на выходе - диодные выпрямители. На рис. 7 показано такое соединение.

Рисунок 7

В данной схеме, как при параллельном соединении солнечных элементов, не существует статических токов перетекания, они пресекаются диодными выпрямителями которые, как известно, имеют очень большое обратное сопротивление.

Обязательное условие при таком включении блоков питания это: равенство напряжений и наличие соединения общих точек обоих источников питания показанных на рис. 7 пунктирной линией красного цвета. Это условие определяется, как понятно из сказанного выше, а равномерной нагрузкой каждого источника питания.

Но она, как любая система, имеет свои особенности.

Это импульсные токи перетекания при зарядке фильтрующего конденсатора с меньшим напряжением (например U2 ) от БП1, где напряжение больше. После выравнивания напряжения ток перетекания уменьшается до нуля.

В реальности напряжение на выходе БП1 и БП2 разное. И поэтому рассматриваем работу такой связки учитывая дополнительные параметры показанные на рис 8 .

Рисунок 8

Известно, что каждый блок питания имеет свое внутреннее сопротивление Ri, а за счет системы стабилизации его величина существенно снижается. Практически Ri определяет КПД блока питания и желательно чтобы соотношение Rн/Ri было максимальным. Поскольку ток нагрузки блока питания определяется суммой Ri и Rн, а как мы уже знаем Ri -> min, то можно считать, что он целиком определяется R н.

В связке двух параллельно включенных блоков питания нагружается только тот БП который имеет более высокое выходное напряжение. То есть I н = I 1 . Это будет продолжаться до тех пор пока выходное напряжение (за счет падения напряжения на Ri ) не начнет падать (система стабилизации не сможет его поддерживать, когда ток нагрузки достигнет максимального, в этом случае начнет расти внутреннее сопротивление нагруженного блока питания Ri. ). Второй БП будет до этого будет работать в режиме холостого хода.

Кроме выравнивания выходного напряжения - известно другое решение проблемы, это включение последовательно с выходом каждого БП небольшоговыравнивающего резистора, который как бы увеличивает его внутреннее сопротивление, в результате чего выходное напряжение падает и включается в работу блок питания имеющий меньшее напряжение. Причем их величина одинакова для обоих.

Величина этого сопротивления от 1% до 10% от R н и зависит от разницы выходных напряжений и мощности нагрузки.

Недостаток данного решения потери мощности в выравнивающих резисторах.

Но, для равномерной загрузки, требование максимального сближения U1 и U2 остается.

Заключение

В Интернет форумах множество публикаций посвященных параллельному включению и только единичные сообщения о фатальных результатах. эти единичные случаи возможны из-за скрытых неисправностей блоков питания или большой разницы выходных напряжений.

Параллельное соединение выходных цепей блоков импульсных питания возможно. Но при этом для равномерной загрузки их выходные напряжения должны быть максимально близки. В случае невыполнение этого условия возможна перегрузка БП с большим напряжением.

Параллельное включение отдельных электрохимических элементов питания недопустимо,

Параллельное включение батарей электрохимических элементов питания возможно при условии применения защитных диодов в составе каждой батареи,

Параллельное соединение фотоэлектрических элементов допустимо, но при этом надо учитывать что возможна перегрузка лучших элементов в группе (с наибольшим напряжением), а при большой разнице в выходном напряжении худший элемент может вообще не включаться в работу.

Обсуждения параллельного включения блоков питания компьютеров:

Два блока питания в одном компьютере. http://hwtech.ru/forums/viewtopic.php?id=207

Twin turbo - два БП в компьютере. http://www.casemods.ru/section17/item300/

edwardass: Два блока питания в одном корпусе? http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=49:8559

Модификация блока питания. http://www.overclockers.ru/lab/15748.shtml

Можно ли запараллелить два блока питания? http://www.rom.by/forum/Mozhno_li_zaparallelit_dva_bloka_pitanija

октябрь 2010 -2012 гг.
А.Сорокин

У меня две фермы, у которых стоят по 2 блока питания, они соединены между собой синхронизаторами для запуска двух БП. У меня три разных вида, но в работе только два, а третьи на запас лежит. На Алиэкспрессе они стоят 200-300 рублей, а в России цена около 500 рублей.

На ферме на основном блоке всего 2 шлейфа 6-pin для видеокарт, а переходников молекс-6-pin у меня нету. Поэтому подключил БП на 450 w, как вспомогательный для одной видюхи, которой требуется дополнительное питание.

Первый вариант синхронизатора

Второй вариант - синхронизатор sata и 24-pin

В описании у продавца в Китае я нашел рекомендации, что на него нельзя ставить БП больше 800 w. Также предполагаю, что и другие варианты не предназначены на большие мощности. Но это надо уточнять у продавца или искать инфо в интернете, я пока не нашел информацию, какая мощность допустима для них.

Третий - со входом Molex и Sata

Также тут есть в нижнем правом углу подсветка работы и вкл/выкл.

Обо первых отлично работают, проблем пока не создавали. Может, позже будут глюки или какие-нибудь неполадки, но пока живём спокойно.

Add2Psu представляет собой интересный продукт, который позволяет вам без труда и безопасно подключить и использовать два компьютерных блока питания для майнинга в том случае, когда мощности одного недостаточно. Add2Psu был разработан Дэвидом Лоренценом после того, как тот обнаружил, что мощности БП не хватает для стабильной работы домашнего сервера. Изначально его не планировалась использовать в сфере майнинга криптовалют, однако это решение стало достаточно популярным в сообществе. Стоит отметить, что продвинутые майнеры вряд ли станут пользоваться подобными устройствами, потому как наперед знают, что им нужно и в каких объемах, однако Add2Psu может пригодиться начинающим пользователям или тем, кто ищет временного решения для компенсации недостающих мощностей.

Если вы еще не знакомы с этим продуктом, то я рекомендую вам попробовать. Кроме Add2Psu существует еще версия Add2Psu-D, которая представляет собой по сути такой же адаптер, только с возможностью установить нужную задержку до отключения второго БП. Вряд ли эта опция понадобится в сфере майнинга, но в каких-нибудь других целях эта функция может оказаться незаменимой. Учтите, что сегодня в интернете есть множество аналогов Add2Psu, которые зачастую стоят дороже, но из-за них у вас могут случиться серьезные проблемы с оборудованием.

Для параллельного подключения нескольких блоков питания

Нами было куплено несколько таких устройств на AliExpress. Куплены были исключительно из соображения, чтобы не резать изоляцию на зеленых и черных проводах 24-х пинового разъема, питающего материнскую плату. Так как наши блоки питания на гарантии, в случае проблем, гарантийная мастерская обязательно обратила бы внимание на порезанные провода. И с вероятностью в 99.9% нам было бы отказано в гарантийном обслуживании. Поэтому вариант с соединением проводов таким образом был отброшен изначально.

У меня две фермы, у которых стоят по 2 блока питания, они соединены между собой синхронизаторами для запуска двух БП. У меня три разных вида, но в работе только два, а третьи на запас лежит. На Алиэкспрессе они стоят 200-300 рублей, а в России цена около 500 рублей.

На ферме на основном блоке всего 2 шлейфа 6-pin для видеокарт, а переходников молекс-6-pin у меня нету. Поэтому подключил БП на 450 w, как вспомогательный для одной видюхи, которой требуется дополнительное питание.

Первый вариант синхронизатора

Второй вариант - синхронизатор sata и 24-pin

В описании у продавца в Китае я нашел рекомендации, что на него нельзя ставить БП больше 800 w. Также предполагаю, что и другие варианты не предназначены на большие мощности. Но это надо уточнять у продавца или искать инфо в интернете, я пока не нашел информацию, какая мощность допустима для них.

Третий - со входом Molex и Sata

Также тут есть в нижнем правом углу подсветка работы и вкл/выкл.

Обо первых отлично работают, проблем пока не создавали. Может, позже будут глюки или какие-нибудь неполадки, но пока живём спокойно.

Переходник Dual PSU Connector

Вот как раз доработанную копию Dual PSU Connector я и собрал (фото 4).

Самодельный переходник Dual PSU Connector

Как можно заметить, переходники отличаются. В моей версии возможно избыточное, но по-моему мнению не лишнее количество, соединений COM проводов. Надеюсь, что надежность переходника моей сборки на порядок выше.

Также хочу отметить положительные стороны данного способа подключения:
1) Не требуется раскручивать блоки питания, или же срезать изоляцию с проводов, следовательно не нарушается гарантия на блоки питания. Польза очевидна.
2) Не требуется больших финансовых вложений. В моем случае расходы составили 1,5$, без учета стоимости олова, канифоли, электричества и потраченного времени.
3) Достигается достаточно надежный контакт COM проводников двух БП.
4) Экономический эффект

Минусы:
1) В случае проблем с одним из БП - второй не отключается.

Минус можно было бы исправить путем использования схемы с тремя реле, но прикинув насколько увеличится количество точек соединения, а следовательно потерь на переходах олово-медь/контакты реле/качество пайки - от данного варианта я отказался.

И кратко подведем итоги. Для реализации данной идеи необходимо иметь в наличии следующее:
- один штекер 20+4pin с куском провода ~20см, в моем случае - отрезан от сгоревшего БП;
- два гнезда 24pin, в моем случае - отпаяны с горелых материнских плат;
- паяльник (желательно не более 40Вт), олово, канифоль - по вкусу;
- один свободный вечер времени.

По практической реализации: берем штекер, прикидываем необходимую длину и отрезаем лишние провода (фото 5).

Составляющие части переходника Dual PSU Connector

Чем короче будут провода у переходника, тем меньше потери. Я считаю, что оставлять более 15см не следует, но это лично мое мнение, продиктованное логикой, удобством использования и здравым смыслом, не подтвержденное практическим опытом.
Часть оставшихся проводов, длиной около 5см, используем для соединения COM и PS-ON проводов одного гнезда 24pin с другим.
Далее всё просто - зачищаем концы проводов от штекера, лудим и припаиваем к нужным точкам на гнёздах, и так много-много раз Изолируем, проверяем правильность сборки и идём подключать.

Размещение второго БП в корпусе, на корпусе, или рядом с корпусом - ограничено только длиной проводов, размерами корпуса и Вашей фантазией. У меня получилось вот так (фото 6):

Два БП в составе системы

Не самый лучший вариант, но учитывая размер корпуса, длину проводов БП и ATX форм-фактор материнской платы - выбирать не приходилось.
Также я дополнительно соединил корпус второго БП с корпусом компьютера через медную клемму от какого-то промышленного прибора и 2 болтика.

И теперь немного о подключении. Объединив все знания, почерпнутые при чтении форумов и документации на вышеуказанный корпус, я вывел несколько простых правил подключения, которыми сам и воспользовался:
1) К основному БП нужно подключать только материнскую плату, включая все необходимые дополнительные шнурки питания (на моей плате 4pin и 4pin molex).
2) Ко второму БП можно относительно безопасно подключать все приводы, и с небольшим риском - дополнительный разъем питания видеокарты (в случае видеокарты GeForce 8800GS это около 6-7А по линии +12В). Дополнительные разъемы питания на материнской плате от второго БП запитывать настоятельно не рекомендуется.
3) Нагрузка на линии +5В и +12В обоих БП должна быть распределена более-менее равномерно, иначе могут быть такие проблемы, как завышение БП каких либо из напряжений, или выход из строя не дорогих БП. В крайнем случае можно повесить подходящую по номиналу лампочку, или пару вентиляторов на недогруженную линию.

В таком виде система у меня работает уже чуть больше месяца. Проблем и нареканий на нестабильность в работе нет. Зависания при старте системы больше ни разу не случались. Вторым БП служит новый TARGA PT-400CF 400Вт.

Также хочу заметить, что разгонный потенциал процессора не изменился, но появилась стабильность на частоте 2900МГц при напряжении 1,55В вместо ранее использованного 1,612В. Стандартная реальная частота 2000МГц (1,3В), стабильный разгон до 2900МГц.

Вот в общем и всё. Всем спасибо за внимание. Также мои благодарности правообладателям за 3 фрагмента фотографий, использованные мною в данной статье.
Осталось добавить, что всё что Вы возможно будете делать после прочтения данной статьи - Вы делаете на свой страх и риск, и за возможные негативные последствия я ответственности не несу. Информация предоставлена для ознакомления.
С предложениями и пожеланиями - добро пожаловать в