Zaczniemy od prostego wyjaśnienia, po co nam w ogóle zasilacz do komputera, jak jest zbudowany i dlaczego akurat taki a nie inny.

Zasilacz - PSU (ang. Power Supply Unit) jest to komponent składowy naszego zestawu, który odpowiada za dostarczenie prądu do wszystkich podzespołów t.j. procesor, karta graficzna, dyski twarde i wiele innych. Jednak zanim to się stanie, napięcie przemienne (AC) z gniazdka o nominalnej wartości 230 V musi być odfiltrowane od zakłóceń i zamienione na napięcie stałe (DC) oraz przekonwertowane na +3,3 V, +5 V, +12 V czy -12 V.  Jak to się dzieje? - Postaramy się to w kilku zdaniach przystępnie wyjaśnić, nie będziemy się bardzo zagłębiać, ponieważ na ten temat można zrobić doktorat :)

Zasilacze ATX to zasilacze impulsowe. Dlaczego impulsowe, a nie popularne linowe (transformatorowe)?  Otóż liniowe są oparte na transformatorze, cechują się prostą budową, dużą wagą i gabarytami, wysokimi stratami mocy oraz niską sprawnością (ok. 50%). Dodatkowo napięcie wejściowe ma duży wpływ na napięcie wyjściowe, co jest niepożądane. Krótko mówiąc, wahania napięcia w sieci, czyli np. obniżenie napięcia w gniazdku skutkowałoby obniżeniem napięcia np. na linii 12 V.

Zasilacze impulsowe mają całkowicie inną budowę, jest tutaj sporo elektroniki, układów scalonych (kontrolery PFC, PWM, zabezpieczenia itp.) Jednak najważniejszym elementem jest impulsowa przetwornica napięcia, która dzieli wcześniej odfiltrowane, wyprostowane (przez mostek Graetza) napięcie oraz przekształcony przez układ tranzystorów z sinusoidy na przebieg prostokątny o wysokiej częstotliwości.

Poniższy schemat blokowy oraz przykład (zdjęcie) na podstawie zasilacza Enermax NAXN 550 W powinien dobrze zobrazować jak przebiega cały proces. Jest to nieco skomplikowane, jednak nie martwcie się, reszta artykułu brzmi bardziej przystępnie ;)

1. Sekcja filtrowania - napięcie zasilające przechodzi przez bezpiecznik, warystor (zabezpieczenie przez przepięciami - pomarańczowa pastylka przed cewką od prawej strony) oraz jest filtrowane  przez kondensatory typu Y (niebieskie- pastylkowe), X (żółte- prostokątne) i cewki.

2. Prostowanie napięcia AC (przemiennego) na stałe (DC) przez mostek Graetza, który często jest przykręcony do niewielkiego radiatora. W mocniejszych zasilaczach możemy znaleźć dwa mostki połączone równolegle.

3. Układ PFC (korekcja współczynnika mocy - później zajmiemy się tym zagadnieniem) oraz wygładzanie tętnień napięcia przez kondensator elektrolityczny.

4. Następnie układ PWM (Pulse Width Modulation) steruje tranzystorami kluczującymi MOSFET. Na wyjściu tranzystorów mamy teraz przebieg prostokątny.

5. Przekształcone wcześniej napięcie trafia na uzwojenie pierwotne transformatora (ten mniejszy odpowiada za napięcie 5 VSB) z częstotliwością dochodzącą do setek kHz (częstotliwość napięcia w naszym gniazdku w mieszkaniu, do którego podłączamy komputer wynosi tylko 50 Hz). Dzięki temu transformatory stosowane w zasilaczach impulsowych są małe i lekkie.

6. Przechodzimy do momentu, gdzie napięcie AC jest ponownie prostowane. W tańszych zasilaczach realizowane jest to przy pomocy diod Schottky’ego, natomiast w PSU o dużej mocy i wysokiej sprawności stosuje się tranzystory MOSFET o niskim parametrze RDS(on) (rezystancja między drenem a źródłem w stanie całkowitego otwarcia).

7. W tej sekcji zobaczymy dławiki oraz kondensatory elektrolityczne. W droższych jednostkach zamiast dławików generujących napięcia +3,3 V oraz +5 V montowane są moduły DC/DC. Konwertują one z napięcia +12 V niższe napięcia. Rozwiązanie to zwiększa stabilność (dodatkowe kontrolery PWM) oraz jakość wyjściowych napięć, ponadto PSU lepiej znosi obciążenia krzyżowe tzw. Cross Load.

8. Sprzężenie zwrotne. To dzięki niemu kontroler PWM otrzymuje informacje na wejście o napięciu wyjściowym. Poprzez modulację szerokości impulsu na stronie pierwotnej może korygować czasem wypełnienia MOSFETów, a mówiąc prościej dostosować wartość napięcia do aktualnego obciążenia.

 Wnętrze Enermax NAXN 550 W