Что такое шимка в видеокарте
Возможно некоторые из вас глядя на свою видеокарту, задумывались как она работает. Сейчас попробуем разобраться!
Для начала нужно узнать из чего она состоит:
- Графический процессор
- Видеопамять
- Видеоконтроллер
- Цифро-аналоговый преобразователь
- Постоянное запоминающее устройство
- Интерфейсы подключения
- Система охлаждения
Звучит сложно, но сейчас разберём всё отдельно.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
ПЗУ сохраняет в себе нужные экранные элементы, информацию с BIOS'а и некоторые системные таблицы, видеоконтроллер с ПЗУ никак не задействуется, обращается к нему только ЦП.
Именно из-за ПЗУ видеокарта функционирует ещё до полной загрузки операционной системы.
Как работает защита?
Поскольку продукция компании NVIDIA проприетарная (частная, патентованная, с правом на собственность), документации или каких-либо официальных сведений о системе защиты нет. Такое положение дополнительно защищает графические процессоры от майнеров и энтузиастов, которые могут попытаться вмешаться в структуру GPU для снятия защиты.
Именно идентификационный номер, физически прописанный на микрочипе видеокарты, в совокупности с соответствующими драйверами накладывают ограничение на выполнение определенных задач. К этим задачам и относятся многоступенчатые простые вычисления, при помощи которых добываются криптомонеты.
Выходом на сегодняшний день может стать только изменение алгоритмов майнинга. Но это невозможно по причине одного из главных принципов добычи криптовалюты, заложенного создателем биткоина – децентрализации. За выпуск криптовалюты никто не отвечает, и никто не контролирует, алгоритмы майнинга доступны каждому желающему.
На практике защита выглядит следующим образом. Если использовать LHR видеокарты для майнинга, их производительность автоматически снижается вдвое, но энергопотребление сохраняется в полном объеме. Это значит, что покупка такого дорогостоящего оборудования становится нецелесообразной, как и сам майнинг с повышенным потреблением электроэнергии при низкой производительности. При этом рядовые пользовательские задачи выполняются без ограничений: запуск и воспроизведение игр, обработка видео и фото, 3D-моделирование.
Таким образом, если пользователь, покупая видеокарту планирует днем играть или работать, а ночью запускать добычу цифровых монет, следует ориентироваться на покупку карт без защиты LHR.
Видеоконтроллер
Видеоконтроллер отвечает за генерацию изображения из видеопамяти, посылает команды на цифро-аналоговый преобразователь и проводит обработку команд ЦП.
В современных картах встроено несколько компонентов: контроллер видеопамяти, внутренней и внешней шины данных, они работают независимо друг от друга, позволяя осуществлять одновременное управление экранами дисплеев.
Как распознать LHR видеокарты?
Распознать видеокарты с защитой можно по маркировке. Однако, вендоры используют различные обозначения:
- ASUS маркируют свои видеокарты с защитой при помощи индекса V2.
- Gigabyte указывает после названия модели – Rev.2.0.
- Palit использует маркировку V1.
- EVGA – отмечает защищенные карты буквами KL.
- MSI, Inno и Zotak поступают самым логичным образом и напрямую указывают – LHR.
Кстати защищенные видеокарты стоят дешевле. Может быть поэтому на рынке видеокарт наблюдается постепенный откат от немыслимых цен на графические адаптеры. Конечно до нормализации ситуации еще очень далеко, но надежда на доступные игровые карты по ценам рекомендованным производителям все-таки появилась.
Всем доброго денька) Один из клиентов после успешного ремонта решил оставить мне на запчасти видеокарту, с симптомом не выводит изображение. Сказал: "Я ее или выкину или тебе оставлю". И вот выдалось у меня более или менее свободное утро и я решил посмотреть на пациентку, понять что с ней не так (к тому же мне как раз не хватало более или менее приличной видеокарты в собственный компьютер).
Судя по маркировке это radeon r9 280x аж на целых 3 гигабайта, добротной крестьянской gddr5 памяти, не то что у этих буржуев gddr5x и hbm2)
Если кто не знает жто ребрендинг radeon 7970m с разумеется такими же болячками.
Давайте разденем это остывшее тело и посмотрим от чего оно умерло и почему хозяин хотел ее выкинуть)
Перед разборкой и замерами я разумеется попробовал вставить ее в свой комп в надежде что та выдаст изо, но нет.
Для начала пробегаемся по всем крупным дросселям, и относительно земли замеряем сопротивление, в принципе ничего криминального я не заметил единственное сопротивление питания gpu как мне кажется высоковато 5.28 ом, обычно на этих чипах в пределах 3-4 ом, с учетом сопротивления щупов 0.1ом.
Если сопротивления все в норме, то у нас только 3 подозреваемых, Сам видеочип, слетевший биос, или снесенный элемент, разумеется осматриваем всю плату на предмет сколотых компонентов.
Все оказалось окей, плата как новая) Биос на всякий пожарный тоже перепрошил.
Выходит что у нас отвал gpu, в коментариях к предыдущему посту один человек поправил меня насчет шариков припоя между кристаллом и подложкой) я его критику принял и исправился) И вот какая наскальная живопись вышла)
Чаще всего причиной всех бед является отвал кристалла от подложки, на картинке оранжевым цветом помечен участок в котором шары не касаются подложки и соответственно наш чип не может полноценно работать. Такие поломки происходят как правило из-за несвоевременной чистки системы охлаждения (видеокарты, ноутбука). Полноценным ремонтом можно считать только замену чипа на новый, но разумеется можно попробовать отреболить.
Во время реболла мы перекатаем на новые шарики помеченные красным, кто то задаст закономерный вопрос, но если у нас проблема с оранжевыми шарами зачем мы будем перекатывать красные? Тут все очень просто, по сути во время снятия и посадки чипа мы нагреем его до 210-220 градусов, оранжевые шары так же расплавятся и могут восстановить контакт кристалла с подложкой, но под подложку со временем может попасть пыль неизвестного происхождения, которая при нагреве может негативно повлиять на контакт подложки и платы именно поэтому я решил отреболить чип.
После снятия чипа, очищаем и плату и чип от старого припоя, и проходим аккуратно оплеткой, так же отмываем спиртом посадочное место и свою дурную голову, на чип накатываем наши 0.5 шары, получаем следующее.
На фото плохо получилось (дрожали руки, отчего бы?), но тут можно видеть что на чип уже аккуратно накатаны все шары и подготовлено место на плате.
Далее ставим на станцию и запаиваем при температуре 190 +-5 градусов.
После охлаждения решил замерить сопротивление gpu и оно стало 4.13 ома.
Собираем и вставляем в компьютер ( снимать это я не стал, думаю это и так понятно)
Запускаем и удивляемся что изо появилось!)
Но это еще не конец, бывает и такое что изо появилось, но при нагрузке или в простое видеокарта падает в синий экран или просто ловит черный экран.
Я жарю карту на своем фурмарке минут 20 и дополнительно прохожусь какой нибудь игрой, в данном случае ведьмаком) У меня бывали случаи когда карта проходила и фурмарк и 3дмарк без проблем но сыпалась на любой игре.
Реболл можно считать ремонтом только в случаях когда чип потерял контакт с платой, например удар, или иное физическое воздействие, так же когда попала жидкость под сам чип.
Всем спасибо за просмотр)
P.S очень часто люди спрашивают можно ли отреболлить видеокарту или мост, иногда это действительно можно и работать будет, но какой срок неизвестно.
Почему для майнинга используются именно видеокарты?
Криптовалюты «добываются» определенными вычислениями, которые производят процессоры. У графического процессора вычислительных ядер значительно больше, чем у центрального, к тому же они могут работать параллельно и независимо друг от друга. Например, у видеокарт линейки RTX 2070 Super ядер CUDA 2560 единиц. Ядра центральных процессоров демонстрируются в первых строках спецификации. Новейшее 11-е поколение процессоров Intel может похвастаться максимум 8 ядрами у процессоров Core i9 .
Поскольку за один такт ядро процессора способно выполнить одну операцию, разница в производительности GPU и CPU очевидна. А если в расчет взять еще и более скоростную оперативную память GDDR6, которой оснащаются современные видеокарты, то высокая результативность вычислений гарантирована.
Графический процессор
От графического процесора (его часто называют GPU) зависит скорость обработки команд, связанных с графикой, также GPU берёт на себя некоторые процессы центрального процессора (CPU или ЦП), что освобождает его ресурсы.
Современные графические процессоры превосходят центральный процессор по мощности из-за большего кол-ва вычислительных блоков
Видеопамять
Видеопамять используется для хранения изображений, команд и промежуточных, невидимых на экране элементов, она бывает разных типов, которые отличаются скоростью по скорости и частоте.
Популярный тип памяти сейчас - GDDR5, но уже потихоньку стандартом становиться GDDR6, есть ещё HBM, но она больше для рабочих машин, а не для среднестатистических пользователей.
Стоит отметить, что при нехватке видеопамяти, видеокарта будет обращаться к оперативной памяти, которая медленнее памяти видеокарты, из-за этого в играх появляются фризы (резкое и быстрое замирание картинки).
Интерфейсы подключения
Видеокарты имеют в среднем 4 выхода, которые вы видите на картинке:
- VGA - единственный аналоговый интерфейс подключения мониторов, ещё применяемый в настоящее время, но уже морально устарел, передаёт только изображение, звук придётся передавать по другим каналам.
- DVI - подразумевает только цифровое подключение, поэтому не может использоваться с видеокартами, имеющими только аналоговый выход, как и VGA в современных видеокартах данный интерфейс подключения уже отсутствует.
- HDMI адаптация DVI для бытовой аппаратуры, дополненная цифровым интерфейсом для передачи многоканального звука.
- Display Port - принципиально новый тип цифрового интерфейса для связи видеокарт с устройствами отображения, предназначен для замены как интерфейса DVI.
Цифро-аналоговый преобразователь
Видеоконтроллер формирует изображение, но его нужно выдать на дисплей с передачей цветов. Этим занимается цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, если короче).
Он построен в виде четырех блоков, три из которых отвечают за преобразование цвета RGB (красный, зеленый и синий цвет), а последний блок хранит в себе информацию о предстоящей коррекции яркости и гаммы.
Один канал работает на 256 уровнях яркости для отдельных цветов, а в сумме ЦАП отображает 16,7 миллионов цветов.
Система охлаждения видеокарты
Как известно, процессор и графическая карта являются самыми горячими комплектующими компьютера, поэтому для них необходимо охлаждение.
Если в случае с ЦП кулер устанавливается отдельно, то все производители видеокарт устанавливают радиатор и несколько вентиляторов, что позволяет сохранить относительно низкую температуру при сильных нагрузках.
В редких случаях на видеокарту устанавливают систему жидкостного охлаждения, но повторюсь, таких карт немного.
Материнская плата ноутбука состоит из нескольких модулей: процессор, мосты, память, видеоподсистема и т.п. Каждый модуль требует для себя отдельного, качественного питания: стабильного, достаточной мощности и без помех. Как мы знаем ноутбук запитывается от внешнего блока питания или от встроенного аккумулятора.
Схема как правило содержит микросхему управления (PWM контроллер или ШИМку), два полевых (MOSFET) транзистора, дроссель, конденсатор и обвязку обратной связи.
В настоящее время все чаще встречаются гибридные ШИМ контроллеры: это когда в корпус микросхемы интегрированы сам PWM контроллер и MOSFETы которыми он управляет.
Блок схема ШИМки SY8286
Кусок реальной схемы
У каждой ШИМки есть как минимум один сигнал Enable
Здесь их два. Первый разрешает включение импульсного преобразователя, второй разрешает работу линейного преобразователя (данная ШИМ имеет встроенный линейный стабилизатор LDO, выдающий +3V c максимальным током 400mA). В рассматриваемой схеме выход LDO используется для формирования слаботочных сигналов, например +3VLP подается на кнопку включения ноутбука.
Таким образом, если отсутствует напряжение питания какой-либо части ноутбука, то делаем следующее:
1. Скачиваем схему и смотрим: какая ШИМ формирует данное напряжение и находим ее на плате и скачиваем даташит (копируем ее название в схеме, вставляем в поисковик Google и добавляем ключевое слово PDF).
2. Проверяем мультиметром наличие необходимых напряжений (для ШИМки указанной выше это 2,3,4,5 выводы и выводы включения EN1 и EN2)
3. Если отсутствуют EN1 и EN2 смотрим по схеме - какая микросхема их формирует и проверяем ее работоспособность или логику работы - может быть и так что по логике работы схемы этот кусок схемы не должен работать в текущий момент!
4. Если все необходимое для работы ШИМ присутствует и нет короткого замыкания в цепи ее нагрузки - то микросхема ШИМ подлежит замене
5. Если есть короткое замыкание на выходе LC цепочки - выясняем что его создает, отключая последовательно элементы, на которые подается формируемое ШИМкой напряжение.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Если у вас не гибридный ШИМ и MOSFETы распаяны отдельно, то не в коем случае нельзя включать ноутбук при выпаянной ШИМ - в этом случае верхний транзистор может быть открыт и вся энергия блока питания или батареи с высоким напряжением будет направлена на "выжигание" элементов этой схемы!
Также хочу отметить, что мощные нагрузки типа процессора питаются большим током при малом напряжении (порядка 70-100 Ампер!) Поэтому для формирования питающего напряжения для процессоров используются многофазные импульсные преобразователи. Принцип тот же самый, просто большой ток делится между несколькими фазами по 20-30 Ампер.
Что такое шим контроллер, как он устроен и работает, виды и схемы
Раньше для питания устройств использовали схему с понижающим (или повышающим, или многообмоточным) трансформатором, диодным мостом, фильтром для сглаживания пульсаций. Для стабилизации использовались линейные схемы на параметрических или интегральных стабилизаторах. Главным недостатком был низкий КПД и большой вес и габариты мощных блоков питания.
Во всех современных бытовых электроприборах используются импульсные блоки питания (ИБП, ИИП – одно и то же). В большинстве таких блоков питания в качестве основного управляющего элемента используют ШИМ-контроллер. В этой статье мы рассмотрим его устройство и назначение.
Содержание статьи
Определение и основные преимущества
ШИМ-контроллер – это устройство, которое содержит в себе ряд схемотехнических решений для управления силовыми ключами. При этом управление происходит на основании информации полученной по цепям обратной связи по току или напряжению – это нужно для стабилизации выходных параметров.
Иногда, ШИМ-контроллерами называются генераторы ШИМ-импульсов, но в них нет возможности подключить цепи обратной связи, и они подходят скорее для регуляторов напряжения, чем для обеспечения стабильного питания приборов. Однако в литературе и интернет-порталах часто можно встретить названия типа «ШИМ-контроллер, на NE555» или «… на ардуино» - это не совсем верно по вышеуказанным причинам, они могут использоваться только для регулирования выходных параметров, но не для их стабилизации.
Аббревиатура «ШИМ» расшифровывается, как широтно-импульсная модуляция – это один из методов модуляции сигнала не за счёт величины выходного напряжения, а именно за счёт изменения ширины импульсов. В результате формируется моделируемый сигнал за счёт интегрирования импульсов с помощью C- или LC-цепей, другими словами – за счёт сглаживания.
Вывод: ШИМ-контроллер – устройство, которое управляет ШИМ-сигналом.
Научитесь разрабатывать устройства на базе микроконтроллеров и станьте инженером умных устройств с нуля: Инженер умных устройств
Основные характеристики
Для ШИМ-сигнала можно выделить две основных характеристики:
1. Частота импульсов – от этого зависит рабочая частота преобразователя. Типовыми являются частоты выше 20 кГц, фактически 40-100 кГц.
2. Коэффициент заполнения и скважность. Это две смежных величины характеризующие одно и то же. Коэффициент заполнения может обозначаться буквой S, а скважность D.
где T – это период сигнала,
Коэффициент заполнения – часть времени от периода, когда на выходе контроллера формируется управляющий сигнал, всегда меньше 1. Скважность всегда больше 1. При частоте 100 кГц период сигнала равен 10 мкс, а ключ открыт в течении 2.5 мкс, то коэффициент заполнения – 0.25, в процентах – 25%, а скважность равна 4.
Также важно учитывать внутреннюю конструкцию и предназначение по количеству управляемых ключей.
Отличия от линейных схем потери
Как уже было сказано, преимуществом перед линейными схемами у импульсных источников питания является высокий КПД (больше 80, а в настоящее время и 90%). Это обусловлено следующим:
Допустим сглаженное напряжение после диодного моста равно 15В, ток нагрузки 1А. Вам нужно получить стабилизированное питание напряжением 12В. Фактически линейный стабилизатор представляет собой сопротивление, которое изменяет свою величину в зависимости от величины входного напряжения для получения номинального выходного – с небольшими отклонениями (доли вольт) при изменениях входного (единицы и десятки вольт).
На резисторах, как известно, при протекании через них электрического тока выделяется тепловая энергия. На линейных стабилизаторах происходит такой же процесс. Выделенная мощность будет равна:
Так как в рассмотренном примере ток нагрузки 1А, входное напряжение 15В, а выходное – 12В, то рассчитаем потери и КПД линейного стабилизатора (КРЕНка или типа L7812):
Pпотерь=(15В-12В)*1А = 3В*1А = 3Вт
Тогда КПД равен:
Если же входное напряжение вырастит до 20В, например, то КПД снизится:
Основной особенностью ШИМ является то, что силовой элемент, пусть это будет MOSFET, либо открыт полностью, либо полностью закрыт и ток через него не протекает. Поэтому потери КПД обусловлены только потерями проводимости
И потерями переключения. Это тема для отдельной статьи, поэтому не будем останавливаться на этом вопросе. Также потери блока питания возникают в выпрямительных диодах (входных и выходных, если блок питания сетевой), а также на проводниках, пассивных элементах фильтра и прочем.
Общая структура
Рассмотрим общую структуру абстрактного ШИМ-контроллер. Я употребил слово "абстрактного" потому что, в общем, все они похожи, но их функционал все же может отличаться в определенных пределах, соответственно будет отличаться структура и выводы.
Внутри ШИМ-контроллера, как и в любой другой ИМС находится полупроводниковый кристалл, на котором расположена сложная схема. В состав контроллера входят следующие функциональные узлы:
1. Генератор импульсов.
2. Источник опорного напряжения. (ИОН)
3. Цепи для обработки сигнала обратной связи (ОС): усилитель ошибки, компаратор.
4. Генератор импульсов управляет встроенными транзисторами, которые предназначены для управления силовым ключом или ключами.
Количество силовых ключей, которыми может управлять ШИМ-контроллер, зависит от его предназначения. Простейшие обратноходовые преобразователи в своей схеме содержат 1 силовой ключ, полумостовые схемы (push-pull) - 2 ключа, мостовые - 4.
От типа ключа также зависит выбор ШИМ-контроллера. Для управления биполярным транзистором основным требованием является, чтобы выходной ток управления ШИМ-контроллера не был ниже, чем ток транзистора деленный на H21э, чтобы его включать и отключать достаточно просто подавать импульсы на базу. В этом случае подойдет большинство контроллеров.
В случае управления ключами с изолированным затвором (MOSFET, IGBT) есть определенные нюансы. Для быстрого отключения нужно разрядить емкость затвора. Для этого выходную цепь затвора выполняют из двух ключей - один из них соединен с источником питания с выводом ИМС и управляет затвором (включает транзистор), а второй установлен между выходом и землей, когда нужно отключить силовой транзистор - первый ключ закрывается, второй открывается, замыкая затвор на землю и разряжает его.
В некоторых ШИМ-контроллрах для маломощных блоков питания (до 50 Вт) силовые ключи встроенные и внешние не используются. Пример - 5l0830R
Если говорить обобщенно, то ШИМ-контроллер можно представить в виде компаратора, на один вход которого подан сигнал с цепи обратной связи (ОС), а на второй вход пилообразный изменяющийся сигнал. Когда пилообразный сигнал достигает и превышает по величине сигнал ОС, то на выходе компаратора возникает импульс.
При изменениях сигналов на входах ширина импульсов меняется. Допустим, что вы подключили мощный потребитель к блоку питания, и на его выходе напряжение просело, тогда напряжение ОС также упадет. Тогда в большей части периода будет наблюдаться превышение пилообразного сигнала над сигналом ОС, и ширина импульсов увеличится. Всё вышесказанное в определенной мере отражено на графиках.
Рабочая частота генератора устанавливается с помощью частотозадающей RC-цепи.
Функциональная схема ШИМ-контроллера на примере TL494, мы рассмотрим его позже подробнее. Назначение выводов и отдельных узлов описано в следующем подзаголовке.
Назначение выводов
ШИМ-контроллеры выпускаются в различных корпусах. Выводов у них может быть от трех до 16 и более. Соответственно от количества выводов, а вернее их назначения зависит гибкость использования контроллера. Например, в популярной микросхеме UC3843 - чаще всего 8 выводов, а в еще более культовой - TL494 - 16 или 24.
Поэтому рассмотрим типовые названия выводов и их назначение:
GND – общий вывод соединяется с минусом схемы или с землей.
Uc (Vc) – питание микросхемы.
Ucc (Vss, Vcc) – Вывод для контроля питания. Если питание проседает, то возникает вероятность того, что силовые ключи не будут полностью открываться, а из-за этого начнут греться и сгорят. Вывод нужен чтобы отключить контроллер в подобной ситуации.
OUT – как видно из название - это выход контроллера. Здесь выводятся управляющий ШИМ-сигнал для силовых ключей. Выше мы упомянули, что в преобразователях разных топологий имеют разное количество ключей. Название вывода может отличаться в зависимости от этого. Например, в контроллерах для полумостовых схем он может называться HO и LO для верхнего и нижнего ключа соответственно. При этом и выход может быть однотактный и двухтактный (с одним ключем и двумя) - для управления полевыми транзисторами (пояснение см. выше). Но и сам контроллер может быть для однотактной и двухтактной схемы - с одним и двумя выходными выводами соответственно. Это важно.
Vref – опорное напряжения, обычно соединяется с землей через небольшой конденсатор (единицы микрофарад).
ILIM – сигнал с датчика тока. Нужен для ограничения выходного тока. Соединяется с цепями обратной связи.
ILIMREF – на ней устанавливается напряжение срабатывания ножки ILIM
SS – формируется сигнал для мягкого старта контроллера. Предназначен для плавного выхода на номинальный режим. Между ней и общим проводом для обеспечения плавного пуска устанавливают конденсатор.
RtCt – выводы для подключения времязадающей RC-цепи, которая определяет частоту ШИМ-сигнала.
CLOCK – тактовые импульсы для синхронизации нескольких ШИМ-контроллеров между собой тогда RC-цепь подключается только к ведущему контроллеру, а RT ведомых с Vref, CT ведомых соединяюся с общим.
RAMP – это ввод сравнения. На него подают пилообразное напряжение, например с вывода Ct, Когда оно превышает значение напряжение на выходе усиления ошибки, то на OUT появляется отключающий импульс - основа для ШИМ-регулирования.
INV и NONINV – это инвертирующий и неинвертирующий входы компаратора, на котором построен усилитель ошибки. Простыми словами: чем больше напряжении на INV - тем длинее выходные импульсы и наоборот. К нему подключается сигнал с делителя напряжения в цепи обратной связи с выхода. Тогда неинвертирующий вход NONINV подключают к общему проводу - GND.
EAOUT или Error Amplifier Output рус. Выход усилителя ошибки. Не смотря на то, что есть входы усилителя ошибки и с их помощью, в принципе можно регулировать выходные параметры, но контроллер довольно медленно на это реагирует. В результате медленной реакции может возникнуть возбуждение схемы, и она выйдет из строя. Поэтому с этого вывода через частотозависимые цепи подают сигналы на INV. Это еще называется частотной коррекцией усилителя ошибки.
Примеры реальных устройств
Для закрепления информации давайте рассмотрим несколько примеров типовых ШИМ-контроллеров и их схем включения. Мы будем делать это на примере двух микросхем:
TL494 (её аналоги: KA7500B, КР1114ЕУ4, Sharp IR3M02, UA494, Fujitsu MB3759);
Они активно используются в блоках питания для компьютеров. Кстати, эти блоки питания обладают немалой мощностью (100 Вт и больше по 12В шине). Часто используются в качестве донора для переделки под лабораторный блок питания или универсальное мощное зарядное устройство, например для автомобильных аккумуляторов.
TL494 – обзор
Начнем с 494-й микросхемы. Её технические характеристики:
В этом конкретном примере можно видеть большинство описанных выше выводов:
1. Неинвертирующий вход первого компаратора ошибки
2. Инвертирующий вход первого компаратора ошибки
5. Вывод для подключения внешнего времязадающего конденсатора
6. Вывод для подключения времязадающего резистора
7. Общий вывод микросхемы, минус питания
8. Вывод коллектора первого выходного транзистора
9. Вывод эмиттера первого выходного транзистора
10. Вывод эмиттера второго выходного транзистора
11. Вывод коллектора второго выходного транзистора
14. Вывод встроенного источника опорного напряжения 5 вольт
15. Инвертирующий вход второго компаратора ошибки
16. Неинвертирующий вход второго компаратора ошибки
На рисунке ниже изображен пример компьютерного блока питания на этой микросхеме.
UC3843 - обзор
Другой популярной ШИМ является микросхема 3843 – на ней также строятся компьютерные и не только блоки питания. Её цоколевка расположена ниже, как вы можете наблюдать, у неё всего 8 выводов, но функции она выполняет те же, что и предыдущая ИМС.
Бывает UC3843 и в 14-ногом корпусе, но встречаются гораздо реже. Обратите внимание на маркировку – дополнительные выводы либо дублируются, либо незадействованы (NC).
Расшифруем назначением выводов:
3. Датчик тока. Подключается к резистору стоящему в между силовым транзистором и общим проводом. Нужен для защиты от перегрузок.
4. Времязадающая RC-цепь. С её помощью задаётся рабочая частота ИМС.
6. Выход. Управляющее напряжение. Подключается к затвору транзистора, здесь двухтактный выходной каскад для управления однотактным преобразователем (одним транзистором), что можно наблюдать на рисунке ниже.
7. Напряжение питания микросхемы.
8. Выход источника опорного напряжения (5В, 50 мА).
Её внутренняя структура.
Можно убедится, что во многом похожа и на другие ШИМ-контроллеры.
Простая схема сетевого источника питания на UC3842
Явно полезное:
ШИМ со встроенным силовым ключем
ШИМ-контроллеры со встроенным силовым ключем используются как в трансформаторных импульсных блоках питания, так и в бестрансформаторных DC-DC преобразователях понижающего (Buck), повышающего (Boost) и понижающее-повышающего (Buck-Boost) типов.
Пожалуй, одним из наиболее удачных примеров будет распространенная микросхема LM2596, на базе которого на рынке можно найти массу таких преобразователей, как изображен ниже.
Такая микросхема содержит в себе все вышеописанные технические решения, а также вместо выходного каскада на маломощных ключах в ней встроен силовой ключ, способный выдержать ток до 3А. Ниже изображена внутренняя структура такого преобразователя.
Можно убедиться, что в сущности особых отличий от рассмотренных в ней нет.
А вот пример трансформаторного блока питания для светодиодной ленты на подобном контроллере, как видите силового ключа нет, а только микросхема 5L0380R с четырьмя выводами. Отсюда следует, что в определенных задачах сложная схемотехника и гибкость TL494 просто не нужна. Это справедливо для маломощных блоков питания, где нет особых требований к шумам и помехам, а выходные пульсации можно погасить LC-фильтром. Это блок питания для светодиодных лент, ноутбуков, DVD-плееров и прочее.
Заключение
В начале статьи было сказано о том, что ШИМ-контроллер это устройство которое моделирует среднее значение напряжения за счет изменения ширина импульсов на основании сигнала с цепи обратной связи. Отмечу, что названия и классификация у каждого автора часто отличается, иногда ШИМ-контроллером называют простой ШИМ-регулятор напряжения, а описанное в этой статьей семейство электронных микросхем называют «Интегральная подсистема для импульсных стабилизированных преобразователей». От названия суть не меняется, но возникают споры и недопонимания.
Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!
Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:
Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;
Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;
Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.
Starter box для первых экспериментов в подарок!
После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.
Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.
Майнинговый бум, который начался зимой прошлого года, привел практически к полному исчезновению из продажи пользовательских игровых видеокарт . А то, что можно найти в магазинах, стоит неоправданно дорого. В результате игроки и владельцы настольных ПК средней производительности остались крайне недовольны текущем положением дел. Чтоб защитить их интересы некоторые производители видеокарт выпустили модели LHR.
Что такое видеокарта LHR?
Аббревиатура LHR произошла от определения Low Hash Rate, что означает «низкая скорость хеширования». Этот термин введен компанией NVIDIA для обозначения видеокарт, которые на аппаратном уровне имеют ограничения, не позволяющие использовать их для майнинга самых популярных криптовалют.
Карты для майнинга получили аббревиатуру CMP от Crypto Mining Professional – профессиональный майнинг криптовалют. Обычна эта маркировка указывается в названии моделей, а сама карта для майнинга лишена видеовыходов.
Ранее уже предпринимались попытки защитить видеокарты от майнинга – в декабре 2020 года. Но реализовано это было только на программном уровне – определенные алгоритмы были прописаны в новых драйверах. Программа определяла наличие в системе двух и более графических адаптеров и снижала производительность каждого. Естественно, надежной такая защита не стала, и в сети быстро распространились пакеты новых, оптимизированных драйверов со взломанной защитой.
Поэтому инженеры компании NVIDIA приступили к разработке модифицированных микрочипов, которые имели аппаратную защиту, встраиваемую при производстве.
Видеокарты LHR появились в продаже в мае 2021 года. Первой моделью с аппаратной защитой от майнинга стала RTX 3060. Позже защитой обзавелись и другие графические адаптеры, но только те, процессор которых создан на базе архитектуры Ampere. На данный момент, помимо первой пробной, в категории защищенных выпускаются:
- RTX 3060Ti,
- RTX 3070Ti,
- RTX 3080Ti.
Кстати, компания не планирует отказываться от широкого рынка майнинга и предлагает энтузиастам криптовалюты следующие модели графических адаптеров NVIDIA CMP:
Конечно рекомендованная цена на них изначально больше, чем на игровые.
Читайте также: