ब्राउनआउट इतने हानिकारक क्यों हैं?


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मैं पढ़ रहा था कि क्या वास्तव में सुरक्षा की आवश्यकता है? और अच्छी तरह से मैं यह जानना चाहूंगा कि ब्राउनआउट इतने हानिकारक क्यों हैं। वहां दिया गया स्पष्टीकरण "कैपेसिटर उनके रेटेड वोल्टेज के ऊपर मिलता है" लेकिन इसका कोई मतलब नहीं है कि अगर पीएसयू में आने वाली बिजली सामान्य वोल्टेज से कम है। एक पीएसयू को भूरा होने में क्या नुकसान होता है?

क्या इस तरह के नुकसान को रोकने के लिए आधुनिक सार्वजनिक उपक्रमों में कोई सुरक्षा बनाई गई है? क्या यूपीएस का उपयोग करने के अलावा अन्य किसी भी स्थिति में कंप्यूटर की सुरक्षा करने का कोई तरीका है?

जवाबों:


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एक ब्राउनआउट एक अंडरवॉल्टेज स्थिति है, जब एसी की आपूर्ति नाममात्र मूल्य से लगभग 10% कम हो जाती है (अधिकांश स्थानों में नाममात्र अर्थ 110-120 या 220-240)। इसलिए अमेरिका में एक ब्राउनआउट को 99V से नीचे एसी वोल्टेज छोड़ने के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। एटीएक्स बिजली आपूर्ति के लिए इंटेल विनिर्देशन निर्दिष्ट करता है कि 90 और 135 और 180 और 265 के बीच वोल्टेज सही बिजली आपूर्ति संचालन ( खंड 3.1 ) की अनुमति चाहिए , इसलिए ध्यान देने योग्य ब्राउनआउट होने पर भी बिजली की आपूर्ति सामान्य रूप से चलेगी।

कुछ लोगों में ब्राउनआउट के रूप में बहुत संक्षिप्त बिजली छोड़ने वाले (30mS या लगभग 2 एसी चक्र) भी शामिल होते हैं, क्योंकि गरमागरम बल्ब संक्षेप में, लेकिन दृश्यमान रूप से, उस समय के दौरान मंद वास्तविक undervoltage स्थिति के समान होंगे।

या तो मामले में, इंटेल उन्हें अंडरवॉल्टेज शर्तों के रूप में परिभाषित करता है, और चर्चा करता है कि इंटेल की एटीएक्स 12 वी पावर सप्लाई डिजाइन गाइड की धारा 3.1.3 में ऐसी शर्तों के तहत एटीएक्स बिजली आपूर्ति की क्या आवश्यकताएं हैं।

बिजली की आपूर्ति में संरक्षण सर्किटरी शामिल होगी जैसे कि धारा 3.1, तालिका 1 में निर्दिष्ट न्यूनतम से नीचे एक इनपुट वोल्टेज का अनुप्रयोग, बिजली की आपूर्ति को नुकसान नहीं पहुंचाएगा।

आमतौर पर बिजली की आपूर्ति में एक इनपुट खंड होता है जो दिलचस्प सर्किटरी के एक समूह से बना होता है, जो दिन के अंत में, एक ट्रांसफार्मर को लगभग 308 वीएसी प्रदान करता है, जो तब विनियमन और कंडीशनिंग सर्किटरी को शक्ति प्रदान करता है। यह सर्किटरी वास्तव में विनियमन सर्किटरी का प्रमुख आधार बनाता है, और यदि आप बिजली की आपूर्ति के पूर्ण वाट क्षमता से कम का उपयोग कर रहे हैं, तो आउटपुट साइड पर नियमन से बाहर आए बिना महत्वपूर्ण अंडरवोल्टेज स्थितियों के साथ प्रबंधन करने में सक्षम हो सकता है।

जब एक भूरापन होता है, तो शक्तियां तब तक रेटेड करंट देने का प्रयास करेंगी जब तक कि यह (आने वाले वोल्टेज और करंट के आधार पर) हो सकता है और यदि यह विनियमन को बनाए नहीं रख सकता है तो यह Power Goodमदरबोर्ड पर जाने वाले सिग्नल को नियंत्रित करेगा । मदरबोर्ड power onसप्लाई में जाने वाले सिग्नल को डेज़र्ट करने के लिए ज़िम्मेदार होता है , और अगर समय रहते ऐसा हो जाता है, तो सप्लाई अपने सभी आउटपुट को छोड़ देगी और बंद कर देगी।

यदि मदरबोर्ड ऐसा करने में विफल रहता है, तो नियमन से बहुत दूर हो जाने पर, पॉवरपाइप को अपनी रेल को छोड़ देना चाहिए, लेकिन इसकी गारंटी नहीं है, और कम गुणवत्ता की बिजली की आपूर्ति से आप अपने घटकों और मदरबोर्ड को अंडरवोल्टेज की स्थिति प्राप्त कर सकते हैं।

उस बिंदु पर क्या होता है यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे घटक कितने मजबूत हैं, लेकिन यह आम तौर पर अच्छी बात नहीं है क्योंकि घटक कम वोल्टेज पर काम करने का प्रयास करते हैं। ध्यान रखें कि बिजली की आपूर्ति हमेशा एक संक्षिप्त समय के लिए बिजली के नीचे एक अंडरवोल्टेज की आपूर्ति करती है (0 पर आउटपुट को छोड़ना तात्कालिक नहीं है) इसलिए बहुत संक्षिप्त अंडरवॉलेट अवधि ठीक है। समस्या केवल तब होती है जब बिजली की आपूर्ति लंबे समय तक एक अंडरवॉलेट स्थिति में रहती है, जो केवल तब हो सकती है जब बिजली की आपूर्ति और मदरबोर्ड दोनों समस्या का एहसास करने में विफल हो जाते हैं, और काम करने का प्रयास जारी रखते हैं।

ध्यान रखें कि Intel विनिर्देशन उद्योग दिशानिर्देश से बहुत अधिक नहीं है, और कोई प्रमाणित निकाय नहीं हैं। यहां तक ​​कि अच्छी बिजली आपूर्ति भी इसकी सिफारिशों का पालन करने के लिए किसी भी समझौते से बाध्य नहीं है। मेरा पसंदीदा खंड 3.1.5 है। मैंने कई बिजली की आपूर्ति देखी है, दोनों महंगी और सस्ती, उन सिफारिशों को रखने में विफल!

विशिष्ट प्रभाव चर्चा किए जा रहे घटक के आधार पर भिन्न होते हैं, जो वास्तव में एक अलग चर्चा है।


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आपने अपना होमवर्क :) +1 कर लिया है।
जॉन टी।

शानदार उत्तर, अगर केवल मैं 1 से अधिक + :)
okw

सत्ता के सामान्य होने पर भूरापन आम तौर पर एक उछाल प्रभाव के साथ समाप्त नहीं होगा ?
क्विक कोटेक्स

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@ ~ क्वैक - यह ब्राउउटआउट, पावर नेटवर्क और लाइन से जुड़े सभी उपकरणों के कारण पर निर्भर करता है। यदि कोई पॉवर जनरेटर पारेषण नेटवर्क के गलत तरीके से सिंक करने वाले पावर जनरेटर के कारण होता है, तो हाँ, आमतौर पर आपको एक ओवरवॉल्टेज मिलेगा (चूंकि कंट्रोलर अंडरकोरेटेड है, यह संभावना को ओवरकोर करेगें क्योंकि यह लाइन फ्रीक्वेंसी को मैच करने के लिए चारों ओर घूमता है)। यह आज के नेटवर्क में कम और कम बार हो रहा है क्योंकि यांत्रिक रूप से नेटवर्क को चरणबद्ध करने के बजाय बहुत अधिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक रूप से परिवर्तित की जाती है। लेकिन सभी ब्राउनआउट्स में वृद्धि का कारण नहीं होगा।
एडम डेविस

अच्छा जवाब। बीटीडब्ल्यू, पहले वाक्य में एक टाइपो है: "एक ब्राउनआउट एक अंडरवोल्टेज स्थिति है, जब एसी की आपूर्ति नाममात्र मूल्य के लगभग 10% से कम हो जाती है" - 90% होना चाहिए।
sleske

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पाई। पी = आईई। पावर = वर्तमान समय वोल्टेज। इसलिए यदि वोल्टेज एक भूरापन में कम है, तो बिजली की आपूर्ति को उसी शक्ति को बनाए रखने के लिए मुख्य से अधिक धारा खींचनी होती है। इसलिए जब वोल्टेज तनाव वास्तव में एक भूरापन के दौरान कम होता है, तो बिजली की आपूर्ति के लिए मौजूदा तनाव क्षतिपूर्ति के लिए बढ़ जाता है।

यहां संक्षिप्त उत्तर है: एक भूरे रंग में, बिजली की आपूर्ति को कम आपूर्ति वोल्टेज के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए अधिक धारा खींचने की आवश्यकता होती है, जो ट्रांजिस्टर, तारों, डायोड आदि के लिए बहुत तनावपूर्ण है। वे भी कम कुशल हो जाते हैं, जिससे उन्हें और भी अधिक चालू हो जाता है। , समस्या बढ़ रही है।

यहां लंबा जवाब है: अधिकांश पीसी (यदि सभी नहीं) स्विचन बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते हैं। यदि आपूर्ति के सभी तत्व (ट्रांजिस्टर, ट्रांसफार्मर, कैपेसिटर, डायोड, आदि) पूरी तरह से आदर्श थे, तो एक आपूर्ति किसी भी इनपुट वोल्टेज को ले सकती है और वांछित वोल्टेज पर वांछित बिजली का उत्पादन कर सकती है (जब तक कि पर्याप्त वर्तमान था पी = आईई बनाए रखने के लिए इनपुट।

लेकिन वे तत्व आदर्श से बहुत दूर हैं, इसलिए सभी वास्तविक दुनिया की बिजली आपूर्ति एक निश्चित सीमा के अंदर संचालित करने के लिए डिज़ाइन की गई है, 80 से 240V कहते हैं। यहां तक ​​कि वे जिस रेंज के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, उसके भीतर भी दक्षता (इनपुट पर आवश्यक बिजली की तुलना में आपूर्ति के आउटपुट पर शक्ति का प्रतिशत) गिर जाता है, क्योंकि इनपुट वोल्टेज कम हो जाता है। आनंदटेक का एक अच्छा उदाहरण ग्राफ है । X- अक्ष आपूर्ति (लोड) के उत्पादन में शक्ति है और Y- अक्ष दक्षता है। तो यह आपूर्ति लगभग 300W में सबसे अधिक कुशल है।

120V इनपुट के लिए, यह लगभग 85% कुशल है, इसलिए यह आउटपुट पर आपको 300W प्राप्त करने के लिए दीवार से लगभग 300W / 0.85 = 353W खींचता है। बिजली की आपूर्ति सर्किटरी में "लापता" 53 डब्ल्यू का प्रसार होता है (यही कारण है कि आपके पीसी में प्रशंसक हैं - यह ऐसा है जैसे आपकी बिजली की आपूर्ति में थोड़ा बॉक्स में 50W बल्ब है और इसे गर्मी बाहर निकालने की आवश्यकता है)। पी = आईई के बाद से, हम 120 वी से 300 डब्ल्यू आउटपुट का उत्पादन करने के लिए दीवार प्लग से वर्तमान की गणना कर सकते हैं: I = P / E = 353W / 120V = 2.9A। (मैं इस स्पष्टीकरण को सरल रखने के लिए पावर फैक्टर की अनदेखी कर रहा हूं।)

230V इनपुट के लिए, दक्षता 87% है, इसलिए यह केवल दीवार से 344W खींचती है, जो अच्छा है। क्योंकि वोल्टेज बहुत अधिक है, वर्तमान ड्रा बहुत कम है: 344W / 230V = 1.5A।

लेकिन एक 90V ब्राउनआउट स्थिति में, दक्षता 120V: 83.5% से भी बदतर है। तो अब आपूर्ति दीवार से 300W / 0.835 = 359W खींच रही है। और यह और भी अधिक वर्तमान खींच रहा है: 359W / 90V = 4A!

650W पर रेटेड होने के बाद से अब शायद इस बिजली की आपूर्ति पर जोर नहीं पड़ेगा। तो चलिए एक नज़र डालते हैं कि 650W में क्या होता है। 120V के लिए, यह 82% कुशल है -> 793W और दीवार से 6.6A। लेकिन दक्षता उच्च भार पर और भी बदतर है, इसलिए 90V के लिए हम 78.5% दक्षता देखते हैं, जिसका अर्थ है 828W और 9.2A! भले ही दक्षता 78.5% पर रहे, अगर ब्राउन 80 वी में चला गया, तो इसे 10.3 ए खींचने की आवश्यकता होगी। यह बहुत चालू है; अगर वे उस तरह के करंट के लिए डिज़ाइन नहीं किए जाते हैं तो चीजें पिघलना शुरू हो जाती हैं।

इसलिए बिजली की आपूर्ति के लिए ब्राउनआउट खराब हैं। कम आपूर्ति वोल्टेज की भरपाई के लिए उन्हें अधिक करंट खींचने की जरूरत होती है, जो ट्रांजिस्टर, वायर, डायोड आदि के लिए बहुत तनावपूर्ण होता है। वे कम कुशल भी हो जाते हैं, जिससे समस्या और भी बढ़ जाती है।

बोनस उदाहरण: यहां एक त्वरित स्पष्टीकरण है कि क्यों बिजली की आपूर्ति कम कुशल हो जाती है क्योंकि आपूर्ति वोल्टेज कम हो जाती है। सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों (ट्रांजिस्टर, ट्रांसफार्मर, यहां तक ​​कि मुद्रित सर्किट बोर्ड पर निशान) में किसी न किसी तरह का प्रतिरोध होता है। जब एक बिजली ट्रांजिस्टर को "चालू" किया जाता है, तो इसमें "प्रतिरोध" होता है, आइए 0.05ohms कहते हैं। इसलिए जब 3A धारा उस ट्रांजिस्टर से होकर बहती है, तो वह 3A * 0.05ohms = 0.15V को अपनी ओर जाता है। वह 0.15V * 3A = 0.45W शक्ति जो अब उस ट्रांजिस्टर में विघटित हो रही है। यह बेकार बिजली है - यह बिजली की आपूर्ति में गर्मी है, लोड को बिजली नहीं। यह हमारा 300W परिदृश्य, 120V परिदृश्य है।

90V के ब्राउनआउट 300W परिदृश्य में, ट्रांजिस्टर में प्रतिरोध पर समान 0.05ohm होता है, लेकिन अब 4A वर्तमान से गुजर रहा है, इसलिए यह 4A * 0.05ohms = 0.2V को अपने लीड में छोड़ देता है। वह 0.2V * 4A = 0.8W शक्ति जो अब उस ट्रांजिस्टर में विघटित हो रही है। इसलिए बिजली की आपूर्ति में प्रत्येक डिवाइस (और उनमें से बहुत सारे हैं) जिसमें प्रतिरोध / वोल्टेज ड्रॉप होता है, जब आपूर्ति वोल्टेज कम हो जाती है तो अधिक गर्मी (बर्बाद बिजली) उत्पन्न होगी। तो सामान्य तौर पर और भीतर कारण, उच्च वोल्टेज आपको उच्च क्षमता प्रदान करते हैं।


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अच्छा जवाब है, लेकिन क्या पिछले दो पैराग्राफ में शक्ति मान 0.45W और फिर 0.8W नहीं होना चाहिए? बावजूद, मुद्दा यह है कि पी = आई ^ 2 आर, इसलिए बढ़ते हुए मैं काफी पी (बेकार बिजली अपव्यय) बढ़ाता हूं।
sblair

अच्छी पकड़ - शक्ति (टाइपो) की गणना करने के लिए मैंने 10 ए का गलत इस्तेमाल किया। P = I ^ 2R इसे संक्षेप में प्रस्तुत करने का एक सुंदर तरीका है!
फ्रेड हैमिल्टन

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अच्छा जवाब। +1 वास्तव में सामान की गणना, और गणना की व्याख्या के लिए।
sleske

बहुत अच्छा जवाब, शर्म की बात है कि आपको इसका जवाब जल्दी नहीं मिला
अर्लज़

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यह स्वीकृत उत्तर होना चाहिए। यद्यपि स्वीकार किए गए व्यक्ति में मूल्यवान जानकारी है, प्रश्न विशेष रूप से, उद्धरण के बारे में था, "एक पीएसयू को भूरे रंग में नुकसान पहुंचाने के लिए क्या होता है", न कि मदरबोर्ड के साथ क्या होता है। तो यह इस विशिष्ट प्रश्न का सही उत्तर है। आपने मुझे एक प्रिंटर PSU में गड़बड़ी करने से बचाया, क्योंकि मैं इसे 220VAC के बजाय 110VAC के साथ काम करने के लिए संशोधित करने जा रहा था
अब्राहम TS
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