Блок живлення

1. Види блоків живлення З середньостатистичного блоку живлення виходить 38 проводів. Модульні блоки...
2. Міфи про маркування блоків живлення (THG.ru)
3. Чому ККД настільки важливо?
4. Правильні характеристики блоків живлення
5. За що відповідає параметр hold-up time в блоках харчування?
6. Що за технологія ECASO
7. Ознаки, що вказують на якісний блок живлення
8. Підбірка блоку живлення
9. Критерії вибору блоку живлення
10. Розрахунок потужності харчування блоків живлення
11. Додаткові матеріали
12. Виробники блоків живлення

Види блоків живлення

З середньостатистичного блоку живлення виходить 38 проводів.

Модульні блоки живлення

У последне час набувають поширення модульні блоки живлення з від'єднувати дріт. У звичайних блоках харчування число різних з'єднувальних шнурів іноді занадто велике, але не всі вони використовуються. В результаті деякі дроти безгосподарно висять і заважають нормальній циркуляції повітряних потоків всередині корпусу. Крім підвищення гнучкості установки під різні сценарії (скажімо, якщо потрібна більша кількість вилок Serial ATA і т.д.), модульний підхід покращує вентиляцію і розташування кабелів всередині корпусу, оскільки тепер не потрібно думати, куди прикріпити бовтаються і непотрібні кабелі.

Міфи про маркування блоків живлення (THG.ru)

Теоретично, енергія, що доставляються блоком живлення, не може бути більшою за ту, яку він споживає. Насправді це означає 100% ККД, недосяжний рівень продуктивності. Перетворення змінного 220 В-струму в постійний з різними напругами призводить до певних втрат енергії, яка виділяється у вигляді тепла всередині корпусу. Тобто потужність, яку блок живлення видає, завжди менше потужності, яку він споживає з електричної мережі.

Знайшовши відношення вихідної та вхідної потужності, ми отримаємо число від 0 до 1. Наприклад, максимальна вироблення 450 ват, поділена на енергоспоживання 550 ват від мережі, дає значення 0,818. Це значення і є ККД або ефективністю блоку живлення. Часто це значення представляється у вигляді відсотків, яке виходить множенням згаданого значення на 100 (81,8% в нашому випадку).

Маркування виробника на БП завжди відображає максимальну вихідну потужність, що видається пристроєм. Так 350-ватний БП з ККД 70% повинен споживати від мережі живлення, максимум, 500 Ватт. Причому це має відбуватися лише тоді, коли пристрої, живиться від блоку живлення, споживають рівно 350 Ватт. Реальна ефективність БП не постійна; вона змінюється разом з кількістю споживаної в даний момент енергії. Документ "ATX12V Power Supply Design Guide" вимагає, щоб БП забезпечували мінімальний ККД 65% при невеликій, 72% при нормальній і 70% при піковому навантаженні. Є і рекомендований рівень ККД, який становить до 75% для невеликого навантаження, 80% - для нормальної і 77% - для пікової. Термін "навантаження" тут треба розуміти як струм при зазначеному енергоспоживанні системи, вимірюваний в амперах.

Чому ККД настільки важливо?

За рекомендаціями "Power Supply Design Guide" блок живлення повинен володіти ефективністю 77% при максимальному навантаженні. Це можна сформулювати простіше: якщо економиш на блоці живлення, то потім будеш оплачувати великі рахунки за електрику. Крім того, необхідно якось позбуватися від тепла, що виділяється, внаслідок малої ефективності, що збільшує витрати на охолодження (і вимагає додаткових витрат енергії) і додає шуму від більш швидких вентиляторів. Якщо ж розсіюється тепло не виводиться з корпуса ПК, це погано впливає на тривалість роботи блоку живлення та інших компонентів, тому що термін життя більшості деталей зменшується з ростом температури.

Давайте тепер подивимося на проблему вибору блоку живлення з іншого боку. Досвідчені користувачі зацікавлені не стільки в ефективності БП при низьких навантаженнях, скільки в його можливості забезпечити нормальне енергопостачання. Але БП на 1 000 ват, від якого комп'ютер споживає лише 200 ват, нехай і цілком підійде, але користувачам доведеться розплачуватися за його менший ККД.

Правильні характеристики блоків живлення

Загальна потужність, яку повинен видавати блок живлення, залежить від компонентів, що входять в конкретний комп'ютер. Якщо врахувати, що кожен слот PCIe x16 споживає максимум 75 ват, а потім врахувати наявність двох або чотирьох відеокарт PCI Express, то, очевидно, система просто не запрацює при великому навантаженні з 300-ватним блоком живлення. Нескладно також уявити, що high-end процесори вимагають більше енергії, ніж бюджетні моделі.

Багато хто не хоче обчислювати реальне енергоспоживання ПК, так як це вимагає досить складних розрахунків. У цьому випадку відповідний блок живлення потрібно вибирати, враховуючи гірший розклад. Більшість компонентів ПК працює при напрузі в 12 В, тому можна вважати, що весь комп'ютер працює від лінії 12 В, і, виходячи з цього, розраховувати силу струму в блоці живлення.

Блок живлення краще всього купувати вже після того, як ви точно розрахуєте енергоспоживання ПК, - це надійніше, ніж довірятися не завжди правдивої маркування виробників. Це можна зробити, підсумувавши енергоспоживання всіх компонентів. Процесор зазвичай споживає від 35 до 130 ват материнська плата з пам'яттю - 25-50 ват, для дискових накопичувачів зазвичай потрібно 15-20 Ватт на кожний, а відеокарт - 30-200 ват в залежності від чіпа і конкретної карти. Після цього потрібно додати ще 30% як запас міцності. Якщо планується додавання ще яких-небудь компонентів, слід збільшити бюджет потужності, не забуваючи при цьому, що ефективність блоку живлення зменшується з ростом навантаження.

Надпотужні блоки живлення занадто дорогі, а з урахуванням прийдешніх чотириядерних процесорів, чиє енергоспоживання буде сильно мінятися в залежності від технології енергозбереження (на кшталт SpeedStep і Cool'n'Quiet), які також зможуть вмикати / вимикати окремі ядра, ми рекомендуємо покупку таких потужних блоків живлення тільки при реальній необхідності.

Для виробників блоків живлення головною метою має бути не створення найпотужніших моделей, а збільшення ефективності. Звичайно, є користувачі, кому дійсно потрібні 600-ватні блоки живлення, але їх частка дуже мала. Загалом, якщо знати дещо про блоках харчування і вміти виконувати нескладні підрахунки, то можна заощадити гроші як при покупці, так і при подальшому використанні.

За що відповідає параметр hold-up time в блоках харчування?

Hold-up time, (час утримання) - це проміжок часу після відключення живлення (вхідна напруга пропадає), протягом якого блок живлення може утримувати вихідну напругу в заданих межах. За цей час в роботу повинен включитися джерело безперебійного живлення, якщо, звичайно, такий є.

Що за технологія ECASO

ECASO (Enchanced Cooling After System Off) - технологія, що застосовується в блоках харчування. Її зміст зводиться до того, що вентилятор БП після відключення системи працює ще близько 3 хвилин. Таким чином температура пристроїв в корпусі знижується до кімнатної температури набагато швидше, що теоретично повинно позначитися на часі так званої напрацювання на відмову. Особливо це відноситься до жорстких дисків.

Під час проходження POST комп'ютер перезавантажується і так до нескінченності. Якщо відключити один з вінчестерів, завантаження відбувається нормально. Як працювати з двома вінчестерами відразу? Такі симптоми майже в 100% випадків свідчать про недостатню потужність блоку живлення, так як в момент проходження POST система підключає і визначає вінчестери. Як варіант, спробувати підключити жорсткий диск до іншого інформаційного шлейфу.

Конструкція блоків живлення для кожного форм-фактора корпусу різна. Наприклад, в старих комп'ютерах стандарту AT включення і виключення живлення проводилося стандартним мережевим вимикачем. Зараз їх купують із залишків на складі в основному для старих комп'ютерів, але виробництво подібних пристроїв заморожено. Блоки живлення для стандарту ATX можуть включатися по команді з материнської плати. Це дозволило зробити конструкцію більш безпечною. Майте на увазі, що і АТХ бувають різні. Наприклад, для версії АТХ 2.03 потрібно використовувати блоки живлення з додатковими роз'єми живлення, призначені для систем, в яких стоять процесори з великим споживанням енергії типу Pentium 4. У цьому випадку блоки живлення мають маркування Р4. У ланцюгах харчування подібних блоків живлення присутні додаткові помехоподавляющие елементи. Є ще стандарт АТХ12V, за яким до БП додається ще один роз'єм, що дозволяє використовувати напругу в 12 вольт замість звичайних 5 вольт. Іноді на блоках харчування трапляються написи типу "noise killer" (або "w / noise killer"). Це означає, що в блоках харчування використовується спеціальна технологія боротьби з шумом. При температурі до +35 С вентилятор в такому блоці живлення обертається з мінімальною швидкістю, і його практично не чутно. Якщо температура в корпусі досягає +50 С, то обороти вентилятора збільшуються до максимальної величини і залишаються такими до зниження температури, що робить роботу вентилятора більш гучною.

Ознаки, що вказують на якісний блок живлення

1. Маркування проводів (від 16AWG до 18AWG для живлення жорстких дисків і т.п., від 18AWG до 20AWG для флоппі-дисковода).

2. Великі і потужні силові трансформатори, відсутність нераспаянних на платі фільтрів і дроселів (їх часто замінюють перемичками), потужні фірмові конденсатори на високовольтному каскаді (470 мкФ і вище) - можна підглянути через щілини корпусу блоку. Для здешевлення конструкції часто блок позбавляють перемикача напруги 110/220 В. На сучасних БП перемикач - автоматичний, про що говорить напис «110/220 Auto Switching Power Supply» або вказівку AC Input 115V і 230V.

3. Вага - потужний блок живлення не може важити менше двох кілограм через наявність помехоподавляющих дроселів, які мають солідну масу.

4. Якісні вентилятори відомої фірми-виробника (ADDA, Jamicon, Kamei, Evercool) або власного виробництва (ThermalTake, Powerman, Zalman), бажано Ball Bearing. Бажано наявність дротяної захисної решітки замість штампування.

5. Вказівка ​​на наклейці максимальної сили струму по кожному каналу, бажано наявність опису із зазначенням в специфікації прогнозованої напрацювання на відмову (MTBF або MTTF> 100 тис. Годин), рівнів захисту по напрузі (OVP / UVP <6%), по току (OCP 110 -150%) і захисту від короткого замикання.

Цікаво, що в інструкції, яка додається до блоку живлення Powerman Pro (http://www.powerman.ru), в англійській частині вказано значення напрацювання на відмову 100 000 годин, а в російській перекладі - всього 50 000. Навряд чи це помилка: ). (Журнал Залізо)

Підбірка блоку живлення

При покупці корпуса якість виготовлення блоку живлення на місці оцінити важко. Адже розкривати БЖ вам ніхто не дозволить (якщо тільки ви не купуєте корпус, що був у вжитку). Але це якраз той самий випадок, де можна сміливо орієнтуватися на ціну і виготовлювача. До речі, в корпусах від відомих фірм можуть бути встановлені блоки живлення від сторонніх виробників, тому зверніть увагу на наявність пломб, наклейок, штрих-кодів.

На блоках харчування іноді зустрічаються написи типу "noise killer" (або "w / noise killer"), що це означає? Ця назва спеціальної технології. Працює дана система так: при температурі до +35 С вентилятор обертається з мінімальною швидкістю, і його практично не чутно. Коли температура зростає до +50 С, обороти вентилятора збільшуються до максимальної величини і не знижуються до зниження температури.

Критерії вибору блоку живлення

• MTFB (Mean Time Before Failure, приблизний час до першої неполадки) або MTTF (Mean Time To Failure, те ж саме, що і попереднє), зазвичай це мінімум 100 тисяч годин.

• Діапазон зміни вхідного напруги при збереженні стабільної роботи блоку живлення. Для 110 В хороший блок живлення повинен витримати від 90 до 130 В, для 220 В - від 180 до 270 В.

• Піковий струм при включенні. Це значення струму, що проходить по системі в момент ініціалізації блоку живлення. Чим воно менше, тим краще, так як блок живлення не винесе великий тепловий удар.

• Час в мс (мілісекунди) утримання вихідної напруги в межах точно заданих значень після відключення вхідної напруги (20 мс - добрий, 10-15 мс - чудове).

• У блоку живлення є такий недолік - він підлаштовується під поглинається струм. Наприклад, система поглинає практично постійна кількість енергії, але є момент, коли поглинає багато енергії SCSI-диск зі швидкістю обертання 10000 об / с вимикає двигун для переходу в режим "засипання", і блок живлення повинен встигнути знизити частоти "наповнення" конденсатора. До того як це відбудеться, блок живлення продовжує викид виробленої енергії. Час на "роздум" для даного параметра вимірюється в мікросекундах. Останнім часом ця проблема майже не існує, оскільки технологія контролю поглинання / генерація досить просунулася.

• У хороших блоках харчування є схема захисту вихідних напруг (в основному приклеюється до радіаторів, так як не є частиною плати блоку живлення). Просто-напросто наявність даної схеми - це вже добре, а якщо вона ще й точна і робоча, так це взагалі ідеально. Значення її повинні бути "відключення при перевищенні 1/5 напруги", тобто для 5-6 В - це критичне напруження. При перевищенні параметрів, лінія 5 В примусово відключається.

• Потужність на виходах блоку живлення на кожному каналі. Параметр означає максимальну суму ампер, яку здатний згенерувати блок живлення без загрози пошкодження.

• Стабілізація напруги при зміні навантаження від мінімальної до максимальної.

• Ставлення поглинання від мережі / вироблення на виході (ККД). Значення, що показує кількість енергії, яка перетворюється в тепло під час перетворення струму. Вимірюється в процентах. Чим більше значення ефективності, тим краще (точніше вироблення блоку живлення і менше тепла в корпусі).

• Ripple, або реакція на "шум" - реакція на скачки на вході блоку живлення.

Розрахунок потужності харчування блоків живлення

Щоб розрахувати потужність блоку живлення для вашого комп'ютера, потрібно приблизно підрахувати суму потужностей споживання всіх пристроїв, які встановлені у вашому корпусі. Ось приблизні величини, які використовуються деякими пристроями:

Ось приблизні величини:

• процесор - 75-80 Вт

• чіпсет материнської плати - 10 Bт

• різні компоненти на материнській платі - 5 Вт

• AGP-відеокарта - 20 Вт

• Приводи CD-ROM - 5 Вт

• привід CD-RW - 10 Вт

• привід DVD-ROM - 7 Вт

• Жорсткі диски IDE 7200 об. / Хв. - 10 Вт

• Жорсткі диски SCSI 15 000 об. / Хв. - 25 Вт

• Пам'ять SDRAM - 5 Вт

• Модулі пам'яті RIMM - 10 Вт

• PCI-карта - 5 Вт

Вам треба підсумовувати всі значення, щоб обчислити загальну споживану потужність, і брати блок живлення з запасом міцності рази в півтора. Крім того, треба враховувати, що на блоках харчування вказана пікова потужність, а реальна потужність трохи нижче. Також потрібно враховувати те обстоятельстах, що блоки живлення мають властивість до старіння і з плином часу вже не працюють на своїй заявленій потужності. На сайті http://www.formfactors.org можна знайди документацію по підбору блоку живлення (англійською).

А чим же може загрожувати комп'ютера недостатня потужність блоку живлення? Невже він відразу згорить? Ні, в разі надмірного перевантаження повинна спрацювати схема захисту, і БП просто не запуститься. Тільки ось захист - річ така ... своєрідна. Припустимо, що машина заводиться і працює, але чи все так благополучно? Дуже може бути, що немає. Наслідки можуть бути самими різними. Наприклад, вельми сумними для жорстких дисків. Справа в тому, що короткочасне зниження напруги харчування жорсткий диск сприймає як команду на відключення і починає паркувати головки. Коли напруга відновлюється, диск знову включається і починає розкручуватися. Все це дуже корисно.

Також можуть відбуватися малозрозумілі збої в роботі програм. У деяких випадках при інтенсивній роботі можуть спостерігатися глюки на екрані. Неякісний блок живлення при аварійній ситуації (підвищення напруги на виході) може вивести з ладу материнську плату і відеокарту ... (У багатьох дешевих БЖ захист від перевищення вихідної напруги є тільки в ланцюзі +5 або +3,3 вольта).

Старіння блоку живлення швидше помітять ті, хто не користується блоками безперебійного живлення - "осідання" і "кидки" мережевої напруги для них будуть дуже чутливими.

Деяким може попастися в руки блок живлення з дивним, абсолютно незрозумілим роз'ємом, який не підходить до жодного з'єднувачу на материнській платі. Якщо таке трапиться, то не лякайтеся і вже тим більше не кидайтеся його ампутувати. Це може бути необов'язковий джгут з хвостом, який служить для подачі інформації від датчиків вентилятора на системну плату, що забезпечує контроль швидкості обертання і температури повітря.

Сигнал FanM є вихід типу "відкритий колектор" від тахометричного датчика вентилятора блоку живлення, який виробляє два імпульсу на кожен оборот ротора. Сигнал FanC призначений для управління швидкістю вентилятора шляхом подачі напруги в діапазоні 0 ... + 12 вольт при струмі до 20 мА.

Що стосується вентилятора в блоці живлення - тут можливі найрізноманітніші варіанти: від найдешевших на підшипниках ковзання до просунутих кулькових з тахометричними датчиками. Напрямок руху повітря через БП змінювалося з часом і конструкторської думки: спочатку повітря видували зсередини корпуса БЖ, потім вдувати всередину, тепер знову вентилятори працюють на витяжку.

З часу первісної розробки в лютому 2000 року специфікація ATX зазнала деяких змін і двічі переглядалася. Для систем на базі нових потужних процесорів був доданий новий чотирьохконтактний роз'єм з позначенням ATX12V (або 12VSB) і відповідний вихід блоку харчування . Через цей роз'єм на плату подається напруга +12 В, яке використовується для живлення процесора (зрозуміло, не безпосередньо, а через перетворювач напруги на самій платі). Рекомендації Intel не обмовляють, що це повинен бути окремий від загального 12-вольта харчування випрямляч, а лише обмежують допуск на відхилення напруги діапазоном -8 ... + 5%. Відхилення напруги +12 В, обумовлений стандартом ATX, становить ± 5% (при пікових навантаженнях воно не повинно перевищувати ± 10%, але з запасом потужності ми вже розібралися).

У деяких випадках вихід 12VSB не потрібен, виробники іноді взагалі не встановлюють цей роз'єм на плату. А якщо він є, то досить підключити його до виходу +12 В блоку живлення. Розпаювання роз'єму проста: два висновки з того боку, де розташований ключ-засувка, - це +12 В, два інших - «Загальний». Останній можна не підключати, з'єднання між роз'ємами ATX і 12VSB є на платі. Ті, хто вміє тримати паяльник, можуть замкнути перемичкою один з контактів +12 В роз'єму 12VSB з 12-вольта харчуванням на основному ATX-роз'ємі (жовтий провід блоку живлення) прямо на материнській платі. Альтернативний варіант - пошук відповідного роз'єму або навіть контакту, який з'єднується з будь-яким з жовтих проводів блоку живлення. Для особливо боязко скажу, що помилкове підключення виходом компонентів з ладу не загрожує: всі сучасні джерела живлення мають систему захисту від короткого замикання і при неправильному підключенні комп'ютер просто не включиться.

Колір проводів на додатковому роз'ємі

Ланцюг Колір проводів +3,3 В Sense білий з коричневими смужками FanC білий з синіми смужками FanM білий 1394V білий з червоними смужками 1394R білий з чорними смужками

Найбільш НАВАНТАЖЕННЯ елементом системи на Основі Pentium 4 є єдиний жовтий провід, что идет від блоку живлення до сістемної плати, - в разі, коли харчування процесора підключено с помощью перемички между роз'ємамі. Застосовуваного в більшості блоків живлення мідний дріт типу TR-64 ​​20AWG має еквівалентну перетин 0,52 кв. мм, а значить, допустимий струм - близько 5,2 А. Споживаний по ланцюгу 12 вольт струм для описаного в попередній статті варіанти досить близький до цього значення (4,54 А споживає процесор і близько 100 мА сама плата при відсутності 12-вольтів споживачів у вигляді карт розширення). Тому для більш потужних процесорів або при наявності карт розширення підключати роз'єм 12VSB краще все ж окремим (другим) проводом. Якщо ж у вашому блоці живлення застосований провід 18AWG (еквівалентну перетин 0,8 кв. Мм), то турбуватися нема про що.

Для систем на базі Athlon все трохи простіше. Потужність, споживана процесором, вище (залежно від частоти і модифікації, для порівнянних частот - рази в півтора, максимум - близько 72 Вт), але немає проблем з проводами: перетворювачі живлення процесора підключені ні до 12-вольтової ланцюга, як для P4, а до 5-вольтової - таких проводів в роз'ємі ATX аж чотири, і навіть для варіанту з проводом 20AWG допустимий струм складе 20,8 а, що еквівалентно потужності 103,2 Вт. Власне, і сам роз'єм 12VSB потрібен був саме тому, що для харчування P4 Intel рекомендує використовувати 12-вольта канал - таким чином значно простіше забезпечити стабільність напруги при різко змінюється струмі споживання.

Додаткові матеріали

Вибираємо блок живлення. Поради THG

Блок живлення Corsair CMPSU-620HX: модульний і потужний

Виробники блоків живлення