Platforma Testowa Zasilaczy już w redakcji PCLab.pl

Założenia

Na samym początku dyskusji na temat działania PTZ przyjęliśmy jedno podstawowe założenie: urządzenie musi być w pełni automatyczne. Ręczne wybieranie obciążenia dla poszczególnych linii i późniejsze odczytywanie wartości z woltomierzy i amperomierzy uznaliśmy za niedopuszczalne przy dzisiejszych standardach.

Rola użytkownika (testera) ma być minimalna i sprowadzać się do podłączenia badanego zasilacza do PTZ oraz ustawienia parametrów testu na podstawie danych zawartych w dokumentacji zasilacza. Pozwoli to przetestować wiele zasilaczy w krótkim czasie.

Biorąc pod uwagę obecną ofertę rynkową, założyliśmy, że urządzenie musi móc testować zasilacz prądami:  

• Linia +3.3 V – prąd maksymalny 50 A,
• Linia +5 V – prąd maksymalny 40 A,
• Linie +12 V – łączny prąd maksymalny 100 A,
• Linia –12 V – prąd maksymalny 1,5 A,

co daje nam sumaryczną moc 1583 W.

Ze względu na marginalny wpływ na działanie zasilacza (i komputera) nie przewidujemy badania linii +5V_SB.

Zasada działania

PTZ umożliwia pomiar podstawowych parametrów elektrycznych zasilacza, czyli stabilności napięć na poszczególnych liniach zasilających oraz poziomu występujących na nich tętnień. Wszystkie pomiary są wykonywane automatycznie w identyczny sposób, dopasowany do mocy znamionowej PSU. Gwarantuje to powtarzalność wyników i stwarza możliwość porównania jakości zasilaczy o identycznej lub bardzo zbliżonej mocy.

Schemat blokowy urządzenia wygląda tak:

Jego sercem jest mikrokontroler sterujący wszystkimi urządzeniami peryferyjnymi. Program zaszyty w mikrokontrolerze nie zawiera żadnej procedury testowej – o przebieg testu dba nadrzędna aplikacja uruchomiona na komputerze PC. Z komputerem układ komunikuje się poprzez interfejs szeregowy RS232 (ze względu na brak portu COM w nowych komputerach można oczywiście wykorzystać przejściówkę na port USB).

Najbardziej newralgiczną częścią układu jest blok mocy. W rzeczywistości są to tranzystory i rezystory mocy działające w układzie źródeł prądowych. Nie będziemy się zagłębiać w ich budowę. Parametry źródeł (czyli prąd, jaki mają pobierać z badanego zasilacza) można ustawiać za pomocą przetworników cyfrowo-analogowych. Stąd już mały krok do stworzenia urządzenia, w którym wszystkie parametry ustawiamy w sposób cyfrowy, z poziomu nadrzędnej aplikacji.   

Analogicznie wartości napięć na obciążonych liniach zasilacza mierzymy za pomocą odpowiednio zbudowanego bloku analogowego i przetwornika analogowo-cyfrowego.

Na schemacie blokowym wyraźnie widać cztery bloki mocy dla linii +12 V. Z początku zamierzaliśmy przeprowadzić test każdej linii +12 V w zasilaczu osobno, okazało się jednak, że jest to niewykonalne. Linie +12 V zostały zmostkowane (czyli połączone, na co zresztą pozwala dokumentacja ATX); dla użytkownika istotne jest tylko to, jaki sumaryczny prąd mogą pobrać te cztery bloki z badanego zasilacza, a jest to 100 A. Jeżeli zasilacz ma więcej niż cztery linie +12 V, to też można go testować na PTZ, ponieważ liczba dostępnych gniazd molex to umożliwia. Jednak łączny pobierany prąd będzie ograniczony do 100 A.