Sprawność zasilaczy komputerowych. Wybór zasilacza do komputera. Charakterystyka zasilania

Wstęp

Integralną częścią każdego komputera jest zasilacz. Jest tak samo ważny jak reszta komputera. Jednocześnie zakup zasilacza jest dość rzadki, ponieważ dobry zasilacz może zapewnić zasilanie kilku generacji systemów. Biorąc to wszystko pod uwagę, zakup zasilacza należy potraktować bardzo poważnie, ponieważ los komputera zależy bezpośrednio od wydajności zasilacza.

Aby zastosować izolację galwaniczną, wystarczy wyprodukować transformator z niezbędnymi uzwojeniami. Jednak zasilanie komputera wymaga dużej ilości energii, szczególnie w przypadku nowoczesnych komputerów. Aby zasilić komputer, musiałby zostać wykonany transformator, który byłby nie tylko dużych rozmiarów, ale także sporo ważył. Jednakże wraz ze wzrostem częstotliwości prądu zasilającego transformator, aby wytworzyć ten sam strumień magnetyczny, wymagana jest mniejsza liczba zwojów i mniejszy przekrój rdzenia magnetycznego. W zasilaczach zbudowanych w oparciu o przetwornicę częstotliwość napięcia zasilania transformatora jest 1000 i więcej razy większa. Pozwala to na tworzenie kompaktowych i lekkich zasilaczy.

Najprostszy zasilacz impulsowy

Spójrzmy na schemat blokowy prostego zasilacza impulsowego, który leży u podstaw wszystkich zasilaczy impulsowych.

Schemat blokowy zasilacza impulsowego.

Pierwszy blok przekształca napięcie sieciowe prądu przemiennego na prąd stały. Przetwornica taka składa się z mostka diodowego prostującego napięcie przemienne oraz kondensatora wygładzającego tętnienia prostowanego napięcia. W tej skrzynce znajdują się także dodatkowe elementy: filtry napięcia sieciowego od tętnień generatora impulsów oraz termistory służące do wygładzenia udaru prądowego w momencie załączenia. Jednakże elementy te można pominąć, aby zaoszczędzić na kosztach.

Kolejnym blokiem jest generator impulsów, który generuje impulsy o określonej częstotliwości, które zasilają uzwojenie pierwotne transformatora. Częstotliwość generowania impulsów różnych zasilaczy jest różna i mieści się w przedziale 30 - 200 kHz. Transformator realizuje główne funkcje zasilacza: izolację galwaniczną od sieci oraz redukcję napięcia do wymaganych wartości.

Napięcie przemienne otrzymane z transformatora jest przetwarzane w następnym bloku na napięcie stałe. Blok składa się z diod prostujących napięcie i filtra tętnień. W tym bloku filtr tętniący jest znacznie bardziej złożony niż w pierwszym bloku i składa się z grupy kondensatorów i dławika. Aby zaoszczędzić pieniądze, producenci mogą instalować małe kondensatory, a także dławiki o niskiej indukcyjności.

Pierwszym zasilaczem impulsowym był konwerter typu push-pull lub jednocyklowy. Push-pull oznacza, że ​​proces generowania składa się z dwóch części. W takim konwerterze dwa tranzystory kolejno otwierają się i zamykają. Odpowiednio w konwerterze single-ended jeden tranzystor otwiera się i zamyka. Poniżej przedstawiono obwody przetwornic typu push-pull i jednocyklowego.

Schemat ideowy konwertera.

Przyjrzyjmy się bliżej elementom obwodu:

X2 - złącze obwodu zasilania.

X1 to złącze, z którego usuwane jest napięcie wyjściowe.

R1 to rezystancja, która ustawia początkowe małe odchylenie klawiszy. Jest to konieczne dla bardziej stabilnego rozpoczęcia procesu oscylacji w przetworniku.

R2 to rezystancja ograniczająca prąd bazowy tranzystorów, jest to konieczne, aby chronić tranzystory przed przepaleniem.

TP1 - Transformator ma trzy grupy uzwojeń. Pierwsze uzwojenie wyjściowe generuje napięcie wyjściowe. Drugie uzwojenie służy jako obciążenie dla tranzystorów. Trzeci generuje napięcie sterujące dla tranzystorów.

W początkowej chwili włączenia pierwszego obwodu tranzystor jest lekko otwarty, ponieważ Do bazy przykładane jest napięcie dodatnie poprzez rezystor R1. Przez lekko otwarty tranzystor płynie prąd, który przepływa także przez uzwojenie II transformatora. Prąd przepływający przez uzwojenie wytwarza pole magnetyczne. Pole magnetyczne wytwarza napięcie w pozostałych uzwojeniach transformatora. W rezultacie na uzwojeniu III powstaje napięcie dodatnie, które jeszcze bardziej otwiera tranzystor. Proces trwa, aż tranzystor osiągnie stan nasycenia. Tryb nasycenia charakteryzuje się tym, że gdy wzrasta prąd sterujący przyłożony do tranzystora, prąd wyjściowy pozostaje niezmieniony.

Ponieważ napięcie w uzwojeniach jest generowane tylko w przypadku zmiany pola magnetycznego, jego wzrostu lub spadku, brak wzrostu prądu na wyjściu tranzystora doprowadzi zatem do zaniku emf w uzwojeniach II i III. Utrata napięcia w uzwojeniu III spowoduje zmniejszenie stopnia otwarcia tranzystora. Prąd wyjściowy tranzystora zmniejszy się, dlatego pole magnetyczne zmniejszy się. Zmniejszenie pola magnetycznego spowoduje wytworzenie napięcia o przeciwnej polaryzacji. Ujemne napięcie w uzwojeniu III zacznie jeszcze bardziej zamykać tranzystor. Proces będzie trwał aż do całkowitego zaniku pola magnetycznego. Kiedy zaniknie pole magnetyczne, zniknie również ujemne napięcie w uzwojeniu III. Proces zacznie się powtarzać ponownie.

Konwerter push-pull działa na tej samej zasadzie, z tą różnicą, że są tam dwa tranzystory, które po kolei otwierają się i zamykają. Oznacza to, że gdy jedno jest otwarte, drugie jest zamknięte. Obwód konwertera przeciwsobnego ma tę wielką zaletę, że wykorzystuje całą pętlę histerezy przewodnika magnetycznego transformatora. Stosowanie tylko jednego odcinka pętli histerezy lub magnesowanie tylko w jednym kierunku prowadzi do wielu niepożądanych efektów, które zmniejszają sprawność przetwornicy i pogarszają jej wydajność. Dlatego wszędzie stosuje się obwód konwertera przeciwsobnego z transformatorem przesuwającym fazę. W obwodach, w których wymagana jest prostota, małe wymiary i mała moc, nadal stosuje się obwód jednocyklowy.

Zasilacze w formacie ATX bez korekcji współczynnika mocy

Omówione powyżej konwertery, choć są urządzeniami kompletnymi, są w praktyce niewygodne w użyciu. Częstotliwość przetwornicy, napięcie wyjściowe i wiele innych parametrów „pływa”, zmieniając się w zależności od zmian: napięcia zasilania, obciążenia wyjściowego przetwornicy i temperatury. Ale jeśli klawisze sterują kontrolerem, który może wykonywać stabilizację i różne dodatkowe funkcje, wówczas można użyć obwodu do zasilania urządzeń. Obwód zasilania wykorzystujący kontroler PWM jest dość prosty i ogólnie jest to generator impulsów zbudowany na kontrolerze PWM.

PWM - modulacja szerokości impulsu. Umożliwia regulację amplitudy sygnału przechodzącego przez filtr dolnoprzepustowy LPF (filtr dolnoprzepustowy) poprzez zmianę czasu trwania lub współczynnika wypełnienia impulsu. Głównymi zaletami PWM jest wysoka wydajność wzmacniaczy mocy i duże możliwości aplikacyjne.

Schemat prostego zasilacza ze sterownikiem PWM.

Ten obwód zasilania ma małą moc i wykorzystuje jako klucz tranzystor polowy, co pozwala uprościć obwód i pozbyć się dodatkowych elementów wymaganych do sterowania przełącznikami tranzystorowymi. W zasilaczach dużej mocy kontroler PWM posiada elementy sterujące („sterownik”) przełącznika wyjściowego. Tranzystory IGBT są stosowane jako przełączniki wyjściowe w zasilaczach dużej mocy.

Napięcie sieciowe w tym obwodzie jest przekształcane na napięcie stałe i podawane poprzez przełącznik na pierwsze uzwojenie transformatora. Drugie uzwojenie służy do zasilania mikroukładu i generowania napięcia sprzężenia zwrotnego. Sterownik PWM generuje impulsy o częstotliwości zadanej przez tor RC podłączony do pinu 4. Impulsy podawane są na wejście przełącznika, co je wzmacnia. Czas trwania impulsów zmienia się w zależności od napięcia na odnodze 2.

Rozważmy prawdziwy obwód zasilania ATX. Ma o wiele więcej elementów i są w nim obecne dodatkowe urządzenia. Obwód zasilający jest tradycyjnie podzielony na główne części czerwonymi kwadratami.

Układ zasilania ATX o mocy 150-300 W.

Aby zasilić układ kontrolera, a także wygenerować napięcie czuwania +5, które wykorzystuje komputer po jego wyłączeniu, w obwodzie znajduje się kolejny konwerter. Na schemacie jest on oznaczony jako blok 2. Jak widać jest on wykonany zgodnie z obwodem konwertera jednocyklowego. Drugi blok zawiera także dodatkowe elementy. Zasadniczo są to łańcuchy pochłaniające przepięcia, które powstają w transformatorze przekształtnikowym. Mikroukład 7805 - stabilizator napięcia generuje napięcie gotowości +5 V z wyprostowanego napięcia przetwornicy.

Często w rezerwowym zespole wytwarzającym napięcie instalowane są niskiej jakości lub wadliwe komponenty, co powoduje, że częstotliwość przetwornika spada do zakresu audio. W rezultacie z zasilacza słychać skrzypienie.

Ponieważ zasilacz zasilany jest z sieci o napięciu 220V AC, a przetwornica potrzebuje zasilania napięciem stałym, napięcie musi zostać przetworzone. Pierwszy blok prostuje i filtruje zmienne napięcie sieciowe. Blok ten zawiera także filtr przeciwzakłóceniowy generowany przez sam zasilacz.

Trzeci blok to kontroler PWM TL494. Realizuje wszystkie główne funkcje zasilacza. Chroni zasilacz przed zwarciami, stabilizuje napięcia wyjściowe oraz generuje sygnał PWM do sterowania przełącznikami tranzystorowymi obciążonymi na transformatorze.

Czwarty blok składa się z dwóch transformatorów i dwóch grup przełączników tranzystorowych. Pierwszy transformator generuje napięcie sterujące dla tranzystorów wyjściowych. Ponieważ sterownik TL494 PWM generuje sygnał o małej mocy, pierwsza grupa tranzystorów wzmacnia ten sygnał i przekazuje go do pierwszego transformatora. Druga grupa tranzystorów, czyli wyjściowe, jest ładowana na transformator główny, który generuje główne napięcia zasilania. Zastosowano ten bardziej złożony obwód sterujący przełącznikiem wyjściowym ze względu na złożoność sterowania tranzystorami bipolarnymi i ochronę sterownika PWM przed wysokim napięciem.

Piąty blok składa się z diod Schottky'ego, które prostują napięcie wyjściowe transformatora, oraz filtra dolnoprzepustowego (LPF). Filtr dolnoprzepustowy składa się z kondensatorów elektrolitycznych o znacznej pojemności i dławików. Na wyjściu filtra dolnoprzepustowego znajdują się rezystory, które go obciążają. Rezystory te są niezbędne, aby zapewnić, że pojemność zasilacza nie pozostanie naładowana po wyłączeniu. Na wyjściu prostownika napięcia sieciowego znajdują się również rezystory.

Pozostałe elementy niezakreślone w bloku to łańcuchy tworzące „sygnały serwisowe”. Łańcuchy te chronią zasilacz przed zwarciami lub monitorują stan napięć wyjściowych.

Zasilacz ATX 200 W.

Zobaczmy teraz, jak elementy są rozmieszczone na płytce drukowanej zasilacza o mocy 200 W. Obrazek przedstawia:

Kondensatory filtrujące napięcia wyjściowe.

Miejsce nielutowanych kondensatorów filtrujących napięcie wyjściowe.

Cewki indukcyjne filtrujące napięcia wyjściowe. Większa cewka pełni nie tylko rolę filtra, ale także stabilizatora ferromagnetycznego. Pozwala to nieznacznie zmniejszyć asymetrię napięć, gdy obciążenie różnymi napięciami wyjściowymi jest nierównomierne.

Układ stabilizatora PWM WT7520.

Promiennik, na którym zamontowane są diody Schottky'ego na napięcia +3,3V i +5V, a na napięcie +12V znajdują się zwykłe diody. Należy zaznaczyć, że często, szczególnie w starszych zasilaczach, na tym samym radiatorze umieszczane są dodatkowe elementy. Są to elementy stabilizujące napięcie +5V i +3,3V. W nowoczesnych zasilaczach na tym grzejniku umieszczane są wyłącznie diody Schottky'ego dla wszystkich napięć głównych lub tranzystory polowe, które służą jako element prostowniczy.

Transformator główny generujący wszystkie napięcia oraz izolację galwaniczną od sieci.

Transformator generujący napięcia sterujące dla tranzystorów wyjściowych przetwornicy.

Transformator przetwornicy generujący napięcie standby +5V.

Promiennik, na którym znajdują się tranzystory wyjściowe przetwornicy, a także tranzystor przetwornicy generujący napięcie rezerwowe.

Kondensatory filtrujące napięcie sieciowe. Nie musi być ich dwóch. Aby utworzyć napięcie dwubiegunowe i utworzyć punkt środkowy, instaluje się dwa kondensatory o równej pojemności. Dzielą wyprostowane napięcie sieciowe na pół, tworząc w ten sposób dwa napięcia o różnej polaryzacji, połączone we wspólnym punkcie. W obwodach z pojedynczym zasilaniem jest tylko jeden kondensator.

Elementy filtra sieciowego chroniące przed harmonicznymi (zakłóceniami) generowanymi przez zasilacz.

Diody mostkowe diodowe prostujące napięcie sieciowe prądu przemiennego.

Zasilacz ATX 350 W.

Zasilacz o mocy 350 W został zaprojektowany równoważnie. To, co od razu rzuca się w oczy, to duży rozmiar płytki, większe grzejniki i większy transformator przekształtnikowy.

Kondensatory filtrujące napięcie wyjściowe.

Promiennik chłodzący diody prostujące napięcie wyjściowe.

Kontroler PWM AT2005 (analogicznie do WT7520), który stabilizuje napięcia.

Główny transformator przetwornicy.

Transformator generujący napięcie sterujące dla tranzystorów wyjściowych.

Transformator przetwornicy napięcia rezerwowego.

Radiator chłodzący tranzystory wyjściowe przetwornic.

Filtr napięcia sieciowego chroniący przed zakłóceniami zasilania.

Diody mostkowe diodowe.

Kondensatory filtrujące napięcie sieciowe.

Rozważany obwód był stosowany w zasilaczach od dawna i obecnie czasami jest spotykany.

Zasilacze w formacie ATX z korekcją współczynnika mocy.

W rozważanych obwodach obciążeniem sieci jest kondensator podłączony do sieci poprzez mostek diodowy. Kondensator ładuje się tylko wtedy, gdy napięcie na nim jest mniejsze niż napięcie sieciowe. W rezultacie prąd ma charakter pulsacyjny, co ma wiele wad.

Mostek prostowniczy napięcia.

Wymieniamy te wady:

• prądy wprowadzają do sieci wyższe harmoniczne (zakłócenia);
• duża amplituda poboru prądu;
• znaczący składnik bierny w prądzie pobieranym;
• napięcie sieciowe nie jest używane przez cały okres;
• Sprawność takich obwodów ma niewielkie znaczenie.

Nowe zasilacze mają udoskonalony, nowoczesny układ, mają teraz jeszcze jeden dodatkowy moduł – korektor współczynnika mocy (PFC). Poprawia współczynnik mocy. Lub, mówiąc prościej, eliminuje niektóre wady prostownika mostkowego dla napięcia sieciowego.

Formuła pełnej mocy.

Współczynnik mocy (PF) charakteryzuje, jaka część całkowitej mocy przypada na składnik aktywny, a jaka na bierną. W zasadzie można powiedzieć, po co brać pod uwagę moc bierną, jest ona urojona i nie przynosi żadnych korzyści.

Wzór na współczynnik mocy.

Załóżmy, że mamy pewne urządzenie, zasilacz, o współczynniku mocy 0,7 i mocy 300 W. Z obliczeń widać, że nasz zasilacz ma moc całkowitą (suma mocy biernej i czynnej) większą niż wskazana na nim. A tę moc powinien zapewnić zasilacz 220V. Choć ta moc nie jest przydatna (nawet licznik jej nie rejestruje), to jednak nadal istnieje.

Obliczanie całkowitej mocy zasilacza.

Oznacza to, że elementy wewnętrzne i kable sieciowe muszą być zaprojektowane na moc 430 W, a nie 300 W. Wyobraźmy sobie przypadek, w którym współczynnik mocy wynosi 0,1... Z tego powodu GORSET zabrania używania urządzeń o współczynniku mocy mniejszym niż 0,6, a w przypadku wykrycia takiego, na właściciela nakładana jest kara.

W związku z tym w ramach kampanii opracowano nowe obwody zasilania wyposażone w PFC. Początkowo jako PFC stosowano cewkę o dużej indukcyjności podłączoną do wejścia, taki zasilacz nazywany jest zasilaczem z PFC lub pasywnym PFC. Taki zasilacz ma zwiększone KM. Aby osiągnąć pożądany CM, konieczne jest wyposażenie zasilaczy w duży dławik, ponieważ rezystancja wejściowa zasilacza ma charakter pojemnościowy ze względu na kondensatory zainstalowane na wyjściu prostownika. Zamontowanie dławika znacznie zwiększa masę zasilacza, a także podnosi KM do 0,85, czyli nie tak dużo.

Zasilacz o mocy 400 W z pasywną korekcją współczynnika mocy.

Rysunek przedstawia zasilacz FSP 400 W z pasywną korekcją współczynnika mocy. Zawiera następujące elementy:

Wyprostowane kondensatory filtrujące napięcie sieciowe.

Przepustnica wykonująca korekcję współczynnika mocy.

Główny transformator przekształtnikowy.

Transformator sterujący klawiszami.

Pomocniczy transformator przekształtnikowy (napięcie rezerwowe).

Filtry napięcia sieciowego chroniące przed tętnieniami zasilania.

Promiennik, na którym zamontowane są przełączniki tranzystorów wyjściowych.

Promiennik, na którym zamontowane są diody prostujące napięcie przemienne głównego transformatora.

Płyta sterująca prędkością wentylatora.

Płytka na której montowany jest kontroler PWM FSP3528 (analogicznie do KA3511).

Grupowe elementy dławika stabilizacyjnego i filtra tętnienia napięcia wyjściowego.

1. Kondensatory filtra tętnienia napięcia wyjściowego.

Włączenie przepustnicy w celu skorygowania CM.

Ze względu na niską sprawność pasywnego PFC w zasilaczu wprowadzono nowy układ PFC, który zbudowany jest w oparciu o stabilizator PWM ładowany na cewkę indukcyjną. Obwód ten przynosi wiele korzyści zasilaczowi:

• rozszerzony zakres napięcia roboczego;
• stało się możliwe znaczne zmniejszenie pojemności kondensatora filtra napięcia sieciowego;
• znacznie zwiększona CM;
• zmniejszenie masy zasilacza;
• zwiększenie wydajności zasilacza.

Ten schemat ma również wady - zmniejszenie niezawodności zasilania i nieprawidłową pracę z niektórymi zasilaczami bezprzerwowymi podczas przełączania trybów pracy akumulatorowej/sieciowej. Nieprawidłowa praca tego obwodu z UPS-em spowodowana jest faktem, że w obwodzie znacznie spadła pojemność filtra napięcia sieciowego. W momencie zaniku napięcia na krótki czas, prąd PFC niezbędny do utrzymania napięcia na wyjściu PFC znacznie wzrasta, w wyniku czego zostaje uruchomione zabezpieczenie przed zwarciem (zwarciem) w UPS .

Aktywny obwód korekcji współczynnika mocy.

Jeśli spojrzysz na obwód, jest to generator impulsów, który jest ładowany na cewkę indukcyjną. Napięcie sieciowe jest prostowane mostkiem diodowym i podawane do wyłącznika, który jest ładowany przez cewkę indukcyjną L1 i transformator T1. Wprowadzono transformator, który zapewnia sprzężenie zwrotne ze sterownika do klucza. Napięcie z cewki jest usuwane za pomocą diod D1 i D2. Ponadto napięcie jest usuwane naprzemiennie za pomocą diod, albo z mostka diodowego, albo z cewki indukcyjnej i ładuje kondensatory Cs1 i Cs2. Klucz Q1 otwiera się i wymagana ilość energii gromadzi się w przepustnicy L1. Ilość zgromadzonej energii jest regulowana czasem trwania stanu otwartego klucza. Im więcej zgromadzonej energii, tym większe napięcie wytworzy cewka indukcyjna. Po wyłączeniu kluczyka zgromadzona energia jest uwalniana przez cewkę indukcyjną L1 poprzez diodę D1 do kondensatorów.

Operacja ta pozwala na wykorzystanie całej sinusoidy napięcia przemiennego sieci, w przeciwieństwie do obwodów bez PFC, a także na stabilizację napięcia zasilającego przetwornicę.

W nowoczesnych obwodach zasilających często stosuje się dwukanałowe sterowniki PWM. Jeden mikroukład obsługuje zarówno konwerter, jak i PFC. W rezultacie znacznie zmniejsza się liczba elementów w obwodzie zasilającym.

Schemat prostego zasilacza na dwukanałowym sterowniku PWM.

Rozważmy obwód prostego zasilacza 12 V za pomocą dwukanałowego kontrolera PWM ML4819. Jedna część zasilacza generuje stałe, stabilizowane napięcie +380V. Druga część to przetwornica generująca stałe, stabilizowane napięcie +12V. PFC składa się, jak w przypadku rozważanym powyżej, z przełącznika Q1, na którym jest obciążona cewka indukcyjna L1 transformatora sprzężenia zwrotnego T1. Diody D5, D6 ładują kondensatory C2, C3, C4. Przetwornica składa się z dwóch przełączników Q2 i Q3, obciążonych na transformatorze T3. Napięcie impulsowe jest prostowane przez zespół diod D13 i filtrowane przez cewkę indukcyjną L2 i kondensatory C16, C18. Za pomocą wkładu U2 generowane jest napięcie sterujące napięciem wyjściowym.

Zasilacz GlacialPower GP-AL650AA.

Rozważmy projekt zasilacza z aktywnym PFC:

1. Tablica kontrolna ochrony prądowej;
2. Dławik pełniący zarówno rolę filtra napięciowego +12V i +5V, jak i funkcję stabilizacji grupowej;
3. Dławik filtra napięcia +3,3V;
4. Promiennik, na którym znajdują się diody prostownicze napięć wyjściowych;
5. Główny transformator przekształtnikowy;
6. Transformator sterujący klawiszami głównego konwertera;
7. Pomocniczy transformator przekształtnikowy (tworzący napięcie rezerwowe);
8. Płyta kontrolera korekcji współczynnika mocy;
9. Chłodnica, mostek diodowy chłodzący i przełączniki główne;
10. Filtry napięcia sieciowego przeciw zakłóceniom;
11. Dławik korektora współczynnika mocy;
12. Kondensator filtra napięcia sieciowego.

Cechy konstrukcyjne i typy złączy

Przyjrzyjmy się rodzajom złączy, które mogą znajdować się w zasilaczu. Na tylnej ściance zasilacza znajduje się złącze do podłączenia kabla sieciowego oraz przełącznik. Wcześniej obok złącza przewodu zasilającego znajdowało się także złącze umożliwiające podłączenie kabla sieciowego monitora. Opcjonalnie mogą występować inne elementy:

• wskaźniki napięcia sieciowego lub stanu pracy zasilacza;
• przyciski sterujące trybem pracy wentylatora;
• przycisk do przełączania wejściowego napięcia sieciowego 110/220V;
• Porty USB wbudowane w zasilacz koncentratora USB;
• Inny.

Wentylatory zasysające powietrze z zasilacza coraz częściej umieszczane są na tylnej ścianie. Coraz częściej wentylator umieszcza się na górze zasilacza ze względu na większą przestrzeń do montażu wentylatora, co pozwala na zamontowanie dużego i cichego aktywnego elementu chłodzącego. Niektóre zasilacze mają nawet dwa wentylatory, zarówno na górze, jak i z tyłu.

Zasilacz Chieftec CFT-1000G-DF.

Z przedniej ścianki wychodzi przewód ze złączem zasilania płyty głównej. W niektórych zasilaczach modułowych jest on, podobnie jak inne przewody, podłączany poprzez złącze. Poniższy rysunek przedstawia rozkład pinów wszystkich głównych złączy.

Można zauważyć, że każde napięcie ma swój własny kolor przewodu:

• Kolor żółty - +12 V,
• Kolor czerwony - +5 V,
• Kolor pomarańczowy - +3,3V,
• Kolor czarny jest pospolity lub ziemisty.

W przypadku innych napięć kolory przewodów mogą się różnić w zależności od producenta.

Na rysunku nie pokazano dodatkowych złączy zasilania kart graficznych, ponieważ są one podobne do dodatkowych złączy zasilania procesora. Istnieją również inne typy złączy, które można znaleźć w markowych komputerach firmy DelL, Apple i innych.

Parametry elektryczne i charakterystyki zasilaczy

Zasilacz ma wiele parametrów elektrycznych, z których większość nie jest podana w karcie katalogowej. Na bocznej naklejce zasilacza zazwyczaj zaznaczonych jest tylko kilka podstawowych parametrów – napięcia robocze i moc.

Moc zasilacza

Moc jest często podana na etykiecie dużą czcionką. Moc zasilacza określa, ile energii elektrycznej może dostarczyć podłączonym do niego urządzeniom (płycie głównej, karcie graficznej, dyskowi twardemu itp.).

Teoretycznie wystarczy zsumować zużycie zastosowanych podzespołów i wybrać zasilacz o nieco większej mocy jako rezerwę. Aby obliczyć moc, możesz skorzystać na przykład ze strony http://extreme.outervision.com/PSUEngine, zaleceń określonych w paszporcie karty graficznej, jeśli taka istnieje, pakietu termicznego procesora itp. są również całkiem odpowiednie.

Ale w rzeczywistości wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane, ponieważ... Zasilacz wytwarza różne napięcia - 12 V, 5 V, -12 V, 3,3 V itd. Każda linia napięciowa jest zaprojektowana dla własnej mocy. Logiczne było założenie, że moc ta jest stała, a ich suma jest równa mocy zasilacza. Ale zasilacz zawiera jeden transformator do generowania wszystkich napięć używanych przez komputer (z wyjątkiem napięcia w trybie gotowości +5 V). Co prawda jest to rzadkość, ale wciąż można spotkać zasilacz z dwoma oddzielnymi transformatorami, jednak takie zasilacze są drogie i najczęściej stosowane w serwerach. Konwencjonalne zasilacze ATX mają jeden transformator. Z tego powodu moc każdej linii napięciowej może się zmieniać: zwiększa się, jeśli inne linie są lekko obciążone i maleje, jeśli inne linie są mocno obciążone. Dlatego na zasilaczach często zapisana jest maksymalna moc każdej linii, w wyniku czego po zsumowaniu moc wyjściowa będzie jeszcze większa niż rzeczywista moc zasilacza. Tym samym producent może wprowadzić konsumenta w błąd np. deklarując zbyt dużą moc znamionową, której zasilacz nie jest w stanie zapewnić.

Należy pamiętać, że zainstalowanie w komputerze zasilacza o niewystarczającej mocy spowoduje nieprawidłową pracę urządzeń („zawieszanie się”, ponowne uruchamianie, stukanie głowic dysków twardych), aż do braku możliwości włączenia komputera. A jeśli na komputerze jest zainstalowana płyta główna, która nie jest zaprojektowana pod kątem mocy zainstalowanych na niej komponentów, często płyta główna działa normalnie, ale z biegiem czasu złącza zasilania przepalają się z powodu ciągłego nagrzewania i utleniania.

Spalone złącza.

Dopuszczalny maksymalny prąd sieciowy

Choć jest to jeden z istotnych parametrów zasilacza, użytkownik często nie zwraca na to uwagi przy zakupie. Ale jeśli dopuszczalny prąd na linii zostanie przekroczony, zasilacz wyłączy się, ponieważ uruchomiona zostanie ochrona. Aby go wyłączyć, należy wyłączyć zasilanie i odczekać chwilę, około minuty. Warto wziąć pod uwagę, że obecnie wszystkie najbardziej energochłonne podzespoły (procesor, karta graficzna) zasilane są z linii +12V, dlatego większą uwagę należy zwrócić na wartości wskazanych dla niej prądów. W przypadku zasilaczy wysokiej jakości informacje te są zwykle prezentowane w formie tabliczki (na przykład Seasonic M12D-850) lub listy (na przykład FSP ATX-400PNF) na bocznej naklejce.

Zasilacze, które nie zawierają takich informacji (np. Gembird PSU7 550W) od razu budzą wątpliwości co do jakości wykonania i zgodności deklarowanej mocy z rzeczywistą.

Pozostałe parametry zasilaczy nie są regulowane, ale są nie mniej ważne. Określenie tych parametrów możliwe jest jedynie poprzez przeprowadzenie różnych testów z zasilaczem.

Zakres napięcia roboczego

Zakres napięcia roboczego oznacza zakres wartości napięcia sieciowego, przy którym zasilacz zachowuje swoją funkcjonalność oraz wartości swoich parametrów znamionowych. Obecnie coraz częściej produkowane są zasilacze z PFC (aktywną korekcją współczynnika mocy), co pozwala na rozszerzenie zakresu napięć pracy od 110 do 230. Istnieją również zasilacze o małym zakresie napięć pracy, np. FPS FPS400-60THN- Zasilacz P ma zakres od 220 do 240. W rezultacie zasilacz ten, nawet w połączeniu z masywnym zasilaczem awaryjnym, wyłączy się, gdy napięcie w sieci spadnie. Dzieje się tak dlatego, że konwencjonalny UPS stabilizuje napięcie wyjściowe w zakresie 220 V +/- 5%. Oznacza to, że minimalne napięcie do przełączenia na akumulator wyniesie 209 (a jeśli weźmiemy pod uwagę powolność przełączania przekaźnika, napięcie może być jeszcze niższe), czyli mniej niż napięcie robocze zasilacza.

Opór wewnętrzny

Rezystancja wewnętrzna charakteryzuje straty wewnętrzne zasilacza podczas przepływu prądu. Rezystancję wewnętrzną według rodzaju można podzielić na dwa typy: konwencjonalny dla prądu stałego i różnicowy dla prądu przemiennego.

Równoważny obwód zastępczy zasilacza.

Na rezystancję prądu stałego składają się rezystancje elementów, z których zbudowany jest zasilacz: rezystancja przewodów, rezystancja uzwojeń transformatora, rezystancja przewodów cewki indukcyjnej, rezystancja ścieżek płytki drukowanej itp. Ze względu na obecność tej rezystancji, wraz ze wzrostem obciążenia zasilacza napięcie spada. Opór ten można zobaczyć, wykreślając charakterystykę obciążenia poprzecznego zasilacza. Aby zmniejszyć ten opór, w zasilaczach działają różne obwody stabilizacyjne.

Charakterystyka obciążenia krzyżowego zasilacza.

Rezystancja różnicowa charakteryzuje straty wewnętrzne zasilacza podczas przepływu prądu przemiennego. Opór ten nazywany jest również impedancją elektryczną. Najtrudniej jest zmniejszyć ten opór. Aby go zmniejszyć, w zasilaczu zastosowano filtr dolnoprzepustowy. Aby zmniejszyć impedancję, nie wystarczy zainstalować w zasilaczu kondensatory o dużej pojemności i cewki o dużej indukcyjności. Konieczne jest również, aby kondensatory miały niską rezystancję szeregową (ESR), a dławiki były wykonane z grubego drutu. Wykonanie tego jest fizycznie bardzo trudne.

Tętnienie napięcia wyjściowego

Zasilacz to przetwornik, który wielokrotnie przetwarza napięcie z prądu przemiennego na prąd stały. W rezultacie na wyjściu linii powstają zmarszczki. Tętnienie to nagła zmiana napięcia w krótkim czasie. Główny problem z tętnieniami polega na tym, że jeśli obwód lub urządzenie nie ma filtra w obwodzie zasilania lub jest zepsute, to tętnienia te przechodzą przez cały obwód, zniekształcając jego charakterystykę działania. Można to zobaczyć na przykład, jeśli ustawisz głośność głośnika na maksimum, gdy na wyjściu karty dźwiękowej nie ma sygnałów. Słychać różne dźwięki. Jest to tętnienie, ale niekoniecznie jest to szum zasilacza. Ale jeśli w działaniu konwencjonalnego wzmacniacza nie ma dużej szkody z powodu tętnień, wzrasta jedynie poziom szumów, to na przykład w obwodach cyfrowych i komparatorach mogą one prowadzić do fałszywego przełączania lub nieprawidłowego postrzegania informacji wejściowych, co prowadzi do błędów lub niesprawność urządzenia.

Przebieg napięcia wyjściowego zasilacza Antec Signature SG-850.

Stabilność napięcia

Następnie rozważymy taką cechę, jak stabilność napięć dostarczanych przez zasilacz. Podczas pracy, niezależnie od tego, jak idealny jest zasilacz, zmieniają się jego napięcia. Wzrost napięcia powoduje przede wszystkim wzrost prądów spoczynkowych wszystkich obwodów, a także zmianę parametrów obwodów. Na przykład w przypadku wzmacniacza mocy zwiększenie napięcia zwiększa jego moc wyjściową. Niektóre części elektroniczne mogą nie wytrzymać zwiększonej mocy i mogą się przepalić. Ten sam wzrost mocy prowadzi do wzrostu mocy wydzielanej przez elementy elektroniczne, a w konsekwencji do wzrostu temperatury tych elementów. Co prowadzi do przegrzania i/lub zmian w wydajności.

Przeciwnie, zmniejszenie napięcia zmniejsza prąd spoczynkowy, a także pogarsza charakterystykę obwodów, na przykład amplitudę sygnału wyjściowego. Kiedy spadnie poniżej pewnego poziomu, niektóre obwody przestają działać. Szczególnie wrażliwa jest na to elektronika dysków twardych.

Dopuszczalne odchyłki napięcia na liniach zasilacza opisane są w normie ATX i średnio nie powinny przekraczać ±5% wartości znamionowej linii.

Aby kompleksowo wyświetlić wielkość spadku napięcia, zastosowano charakterystykę obciążenia krzyżowego. Jest to kolorowy wyświetlacz poziomu odchyłki napięcia wybranej linii przy obciążeniu dwóch linii: wybranej i +12V.

Efektywność

Przejdźmy teraz do współczynnika wydajności, w skrócie efektywności. Wiele osób pamięta ze szkoły - taki jest stosunek pracy użytecznej do pracy wydanej. Sprawność pokazuje, jaka część zużytej energii zostaje zamieniona na energię użyteczną. Im wyższa wydajność, tym mniej trzeba zapłacić za prąd zużywany przez komputer. Większość wysokiej jakości zasilaczy ma podobną wydajność, waha się ona w granicach nie więcej niż 10%, ale wydajność zasilaczy z PPFC i APFC jest znacznie wyższa.

Współczynnik mocy

Jako parametr, na który należy zwrócić uwagę przy wyborze zasilacza, współczynnik mocy jest mniej istotny, ale od niego zależą inne wartości. Jeśli współczynnik mocy jest niski, wydajność będzie niska. Jak wspomniano powyżej, korektory współczynnika mocy przynoszą wiele ulepszeń. Wyższy współczynnik mocy będzie prowadził do niższych prądów w sieci.

Parametry nieelektryczne i charakterystyki zasilaczy

Zwykle, jeśli chodzi o właściwości elektryczne, nie wszystkie parametry nieelektryczne są wskazane w paszporcie. Chociaż parametry nieelektryczne zasilacza też są ważne. Wymieniamy główne:

• Zakres temperatury pracy;
• niezawodność zasilania (czas między awariami);
• poziom hałasu wytwarzany przez zasilacz podczas pracy;
• prędkość wentylatora zasilacza;
• waga zasilacza;
• długość kabli zasilających;
• łatwość użycia;
• przyjazność dla środowiska zasilacza;
• zgodność ze standardami państwowymi i międzynarodowymi;
• Wymiary zasilacza.

Większość parametrów nieelektrycznych jest jasna dla wszystkich użytkowników. Skupmy się jednak na bardziej istotnych parametrach. Większość nowoczesnych zasilaczy jest cicha, a poziom hałasu wynosi około 16 dB. Chociaż nawet w zasilaczu o znamionowym poziomie hałasu 16 dB można zainstalować wentylator o prędkości obrotowej 2000 obr./min. W takim przypadku, gdy obciążenie zasilacza wynosi około 80%, obwód kontroli prędkości wentylatora włączy go przy maksymalnej prędkości, co doprowadzi do znacznego hałasu, czasem przekraczającego 30 dB.

Należy także zwrócić uwagę na wygodę i ergonomię zasilacza. Stosowanie modułowego połączenia kabli zasilających ma wiele zalet. Sprawia to również, że podłączanie urządzeń jest wygodniejsze, zajmuje mniej miejsca w obudowie komputera, co z kolei jest nie tylko wygodne, ale poprawia chłodzenie podzespołów komputera.

Normy i certyfikaty

Kupując zasilacz, przede wszystkim należy zwrócić uwagę na dostępność certyfikatów i jego zgodność z nowoczesnymi międzynarodowymi standardami. Na zasilaczach najczęściej można spotkać następujące standardy:

RoHS, WEEE – nie zawiera substancji szkodliwych;

UL, cUL - certyfikat potwierdzający zgodność z jego właściwościami technicznymi i wymaganiami bezpieczeństwa dla wbudowanych urządzeń elektrycznych;

CE - certyfikat potwierdzający, że zasilacz spełnia najsurowsze wymagania dyrektyw Komisji Europejskiej;

ISO – międzynarodowy certyfikat jakości;

CB - międzynarodowy certyfikat zgodności z jego właściwościami technicznymi;

FCC – zgodność ze standardami dotyczącymi zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) i zakłóceń częstotliwości radiowych (RFI) generowanych przez zasilacz;

TUV – certyfikat zgodności z wymaganiami międzynarodowej normy EN ISO 9001:2000;

CCC – chiński certyfikat zgodności z bezpieczeństwem, parametrami elektromagnetycznymi i ochroną środowiska.

Istnieją również standardy komputerowe formatu ATX, które definiują wymiary, konstrukcję i wiele innych parametrów zasilacza, w tym dopuszczalne odchylenia napięcia pod obciążeniem. Obecnie istnieje kilka wersji standardu ATX:

• Standard ATX 1.3;
• Standard ATX 2.0;
• Standard ATX 2.2;
• Standard ATX 2.3.

Różnica między wersjami standardów ATX dotyczy głównie wprowadzenia nowych złączy i nowych wymagań dla linii zasilających zasilacza.

Kiedy zaistnieje konieczność zakupu nowego zasilacza ATX należy w pierwszej kolejności określić moc jaka będzie potrzebna do zasilania komputera w którym ten zasilacz będzie montowany. Aby to ustalić, wystarczy zsumować moc podzespołów zastosowanych w systemie, na przykład za pomocą kalkulatora ze strony externalvision.com. Jeśli nie jest to możliwe, możemy wyjść z zasady, że dla przeciętnego komputera z jedną kartą graficzną do gier wystarczający jest zasilacz o mocy 500-600 watów.

Biorąc pod uwagę, że większość parametrów zasilacza można poznać jedynie poprzez jego przetestowanie, kolejnym krokiem jest zdecydowanie zalecenie zapoznania się z testami i recenzjami potencjalnych konkurentów - modeli zasilaczy dostępnych w Twoim regionie i spełniających Twoje potrzeby na stronie przynajmniej pod względem dostarczanej mocy. Jeśli nie jest to możliwe, należy wybrać zasilacz pod kątem zgodności z nowoczesnymi standardami (im wyższa liczba, tym lepiej) i pożądane jest, aby w zasilaczu znajdował się obwód APFC. Kupując zasilacz, ważne jest również, aby go włączyć, jeśli to możliwe, od razu w miejscu zakupu lub od razu po przybyciu do domu i monitorować jego pracę, aby źródło zasilania nie wydawało pisków, szumów lub innych obcych dźwięków.

Generalnie trzeba wybrać zasilacz, który jest mocny, dobrze wykonany, ma dobre deklarowane i rzeczywiste parametry elektryczne, a przy tym jest prosty w obsłudze i cichy w czasie pracy, nawet pod dużym obciążeniem. I pod żadnym pozorem nie należy oszczędzać kilku dolarów przy zakupie zasilacza. Pamiętaj, że stabilność, niezawodność i trwałość całego komputera w głównej mierze zależy od pracy tego urządzenia.

Artykuł przeczytany 167300 razy

Zasilacz zapewnia energię elektryczną wszystkim komponentom komputera. Powiemy Ci, jak działa to urządzenie.

Mimo że komputer można podłączyć do standardowego gniazdka elektrycznego, jego elementy nie mogą pobierać energii bezpośrednio z gniazdka elektrycznego z dwóch powodów.

Po pierwsze, sieć wykorzystuje prąd przemienny, podczas gdy komponenty komputera wymagają prądu stałego. Dlatego jednym z zadań zasilacza jest „prostowanie” prądu.

Po drugie, różne podzespoły komputera wymagają do działania różnych napięć zasilania, a niektóre wymagają kilku linii o różnych napięciach jednocześnie. Zasilacz zapewnia każdemu urządzeniu prąd o niezbędnych parametrach. W tym celu ma kilka linii energetycznych. Na przykład złącza zasilania dysków twardych i napędów optycznych dostarczają napięcie 5 V dla elektroniki i 12 V dla silnika.

Charakterystyka zasilania

Zasilacz jest jedynym źródłem energii elektrycznej dla wszystkich komponentów komputera, więc stabilność całego systemu zależy bezpośrednio od charakterystyki wytwarzanego przez niego prądu. Główną cechą zasilacza jest moc. Powinna być co najmniej równa całkowitej mocy pobieranej przez komponenty komputera PC przy maksymalnym obciążeniu obliczeniowym, a nawet lepsza, jeśli przekracza tę wartość o 100 W lub więcej. W przeciwnym razie komputer wyłączy się w momentach szczytowego obciążenia lub, co znacznie gorsze, przepali się zasilacz, zabierając ze sobą inne podzespoły systemu do innego świata.

W przypadku większości komputerów biurowych wystarczy 300 W. Zasilanie automatu do gier musi mieć moc co najmniej 400 W – wysokowydajne procesory i szybkie karty graficzne, a także wymagane przez nie dodatkowe układy chłodzenia, zużywają dużo energii. Jeśli komputer ma kilka kart graficznych, do jego zasilania potrzebne będą zasilacze o mocy 500 i 650 W. W sprzedaży są już modele o mocy powyżej 1000 W, ale ich kupowanie mija się z celem.

Często producenci zasilaczy bezwstydnie zawyżają wartość mocy znamionowej, z czym najczęściej spotykają się nabywcy tanich modeli. Radzimy wybrać zasilacz na podstawie danych testowych. Ponadto moc zasilacza najłatwiej określić na podstawie jego wagi: im większa, tym większe prawdopodobieństwo, że rzeczywista moc zasilacza będzie zgodna z deklarowaną.

Oprócz całkowitej mocy zasilacza ważne są również jego inne cechy:

Maksymalny prąd na poszczególnych liniach. Na całkowitą moc zasilacza składają się moce, jakie może on dostarczyć na poszczególnych liniach elektroenergetycznych. Jeśli obciążenie jednego z nich przekroczy dopuszczalny limit, system straci stabilność, nawet jeśli całkowity pobór mocy będzie odbiegał od wartości znamionowych zasilacza. Obciążenie linii w nowoczesnych systemach jest zwykle nierównomierne. Kanał 12 V ma najtrudniej, szczególnie w konfiguracjach z mocnymi kartami graficznymi.

Wymiary. Określając wymiary zasilacza, producenci z reguły ograniczają się do oznaczenia współczynnika kształtu (nowoczesny ATX, przestarzały AT lub egzotyczny BTX). Jednak producenci obudów komputerowych i zasilaczy nie zawsze ściśle przestrzegają norm. Dlatego przy zakupie nowego zasilacza zalecamy porównanie jego wymiarów z wymiarami „gniazdka” w obudowie komputera.

Złącza i długości kabli. Zasilacz musi posiadać co najmniej sześć złączy Molex. Komputer z dwoma dyskami twardymi i parą napędów optycznych (na przykład nagrywarka DVD-RW i czytnik DVD) wykorzystuje już cztery takie złącza, a do Molexa można podłączyć także inne urządzenia - na przykład wentylatory obudowy i karty graficzne z interfejsem AGP.

Kable zasilające muszą być wystarczająco długie, aby sięgały do ​​wszystkich wymaganych złączy. Niektórzy producenci oferują zasilacze, których kable nie są wlutowane w płytkę, ale podłączone do złączy na obudowie. Zmniejsza to liczbę przewodów zwisających w obudowie, a tym samym zmniejsza bałagan w jednostce systemowej i sprzyja lepszej wentylacji jej wnętrza, gdyż nie zakłóca przepływu powietrza krążącego wewnątrz komputera.

Hałas. Podczas pracy elementy zasilacza bardzo się nagrzewają i wymagają zwiększonego chłodzenia. W tym celu wykorzystuje się wentylatory wbudowane w obudowę zasilacza oraz radiatory. Większość zasilaczy wykorzystuje jeden wentylator 80 lub 120 mm, a wentylatory są dość głośne. Co więcej, im większa moc zasilacza, tym intensywniejszy jest przepływ powietrza, aby go schłodzić. Aby zmniejszyć poziom hałasu, wysokiej jakości zasilacze wykorzystują obwody do sterowania prędkością wentylatora w zależności od temperatury wewnątrz zasilacza.

Niektóre zasilacze umożliwiają użytkownikowi określenie prędkości wentylatora za pomocą regulatora znajdującego się z tyłu zasilacza.

Istnieją modele zasilaczy, które wentylują jednostkę systemową przez pewien czas po wyłączeniu komputera. Dzięki temu komponenty komputera PC schładzają się szybciej po użyciu.

Obecność przełącznika. Przełącznik z tyłu zasilacza pozwala na całkowite odłączenie zasilania systemu w przypadku konieczności otwarcia obudowy komputera, dlatego jego obecność jest mile widziana.

Dodatkowe charakterystyki zasilania

Sama wysoka moc zasilacza nie gwarantuje wysokiej jakości działania. Oprócz tego ważne są również inne parametry elektryczne.

Współczynnik wydajności (efektywność). Wskaźnik ten wskazuje, jaka część energii zużywanej przez zasilacz z sieci elektrycznej trafia do podzespołów komputera. Im niższa wydajność, tym więcej energii marnuje się na niepotrzebne ciepło. Na przykład, jeśli wydajność wynosi 60%, wówczas traci się 40% energii z gniazdka. Zwiększa to pobór prądu i prowadzi do silnego nagrzewania się elementów zasilacza, a co za tym idzie do konieczności zwiększonego chłodzenia za pomocą hałaśliwego wentylatora.

Dobre zasilacze mają sprawność na poziomie 80% lub więcej. Można je rozpoznać po znaku „80 Plus”. Od niedawna obowiązują trzy nowe, bardziej rygorystyczne standardy: 80 Plus Bronze (skuteczność co najmniej 82%), 80 Plus Silver (od 85%) i 80 Plus Gold (od 88%).

Moduł PFC (Power Factor Correction) pozwala znacząco zwiększyć wydajność zasilacza. Występuje w dwóch rodzajach: pasywnym i aktywnym. Ten drugi jest znacznie wydajniejszy i pozwala osiągnąć sprawność dochodzącą do 98%, zasilacz z pasywnym PFC charakteryzuje się sprawnością na poziomie 75%.

Stabilność napięcia. Napięcie na liniach zasilacza zmienia się w zależności od obciążenia, ale nie powinno przekraczać pewnych granic. W przeciwnym razie może dojść do nieprawidłowego działania systemu lub nawet awarii poszczególnych elementów. Pierwszą rzeczą, na której można polegać w zakresie stabilności napięcia, jest moc zasilacza.

Bezpieczeństwo. Wysokiej jakości zasilacze wyposażone są w różnorodne systemy zabezpieczające przed przepięciami, przeciążeniami, przegrzaniem i zwarciami. Funkcje te chronią nie tylko zasilacz, ale także inne podzespoły komputera. Należy pamiętać, że obecność takich układów w zasilaczu nie eliminuje konieczności stosowania zasilaczy awaryjnych i filtrów sieciowych.

Główne cechy zasilacza

Każdy zasilacz posiada naklejkę informującą o jego parametrach technicznych. Głównym parametrem jest tak zwana moc łączona lub moc łączna. Jest to maksymalna łączna moc wszystkich istniejących linii energetycznych. Oprócz tego liczy się także moc maksymalna dla poszczególnych linii. Jeśli na danej linii nie będzie wystarczającej mocy, aby „zasilić” podłączone do niej urządzenia, wówczas elementy te mogą działać niestabilnie, nawet jeśli łączna moc zasilacza będzie wystarczająca. Z reguły nie wszystkie zasilacze wskazują maksymalną moc dla poszczególnych linii, ale wszystkie wskazują siłę prądu. Za pomocą tego parametru łatwo jest obliczyć moc: w tym celu należy pomnożyć prąd przez napięcie w odpowiedniej linii.

12 V. Napięcie 12 woltów dostarczane jest przede wszystkim do potężnych odbiorców energii elektrycznej - karty graficznej i procesora centralnego. Zasilacz musi zapewnić jak największą moc na tej linii. Na przykład 12-woltowa linia zasilająca jest zaprojektowana na prąd 20 A. Przy napięciu 12 V odpowiada to mocy 240 W. Wysokiej klasy karty graficzne mogą dostarczyć do 200 W lub więcej. Zasilane są poprzez dwie linie 12 V.

5 V. Linie 5 V zapewniają zasilanie płyty głównej, dysków twardych i napędów optycznych komputera.

3,3 V. Linie 3,3 V idą tylko do płyty głównej i zapewniają zasilanie pamięci RAM.

Witam ponownie, drodzy czytelnicy! Porozmawiajmy o tym, jak wybrać zasilacz.

Jak widać z tytułu naszej kolejnej notatki „Sys.Admin”, dzisiaj porozmawiamy o zasilaczu (zwanym dalej zasilaczem). Możesz zapytać: „dlaczego zdecydowaliśmy się poświęcić cały artykuł tak pozornie nieistotnemu elementowi komputera osobistego (PC)?” Odpowiadamy: - wszystko dlatego, że nie wszyscy użytkownicy (a raczej mniejszość) przywiązują należytą wagę do zdrowego odżywiania swojego „pi-si”. Ale na próżno!

Chyba zgodzicie się ze mną, jeśli powiem, że zasilacze kupuje się u nas na zasadzie „rezydualnej”, czyli tzw. Czego jeszcze nie kupiłem? Aha - zasilacz. OK (ile nam zostało?) - wezmę tego po lewej stronie „noname” (nieznany producent) na górnej półce. Naprawdę, przyznać się?

Ale nie na tym warto oszczędzać (bo cały wyrafinowany komputer może w ciągu jednej sekundy zamienić się w kupę sprzętu), a dziś powiem Ci dlaczego.

Nawiasem mówiąc, jest to kontynuacja cyklu o kryteriach selekcji, czyli artykułów typu „ ”, „ „, „ ” i innych rzeczy z tagu „Kryteria selekcji”.

Iść.

Co to jest i dlaczego jest potrzebne - wprowadzenie

Zaczniemy od „złotej” zasady wyboru/zakupu zasilacza, która głosi: „Skąpy, płaci dwa razy!” (a jak jest skąpy, to też głupi, i to po trzykroć :-)). Pamiętaj o tym, bo dobry zasilacz to klucz do stabilnej i długotrwałej pracy Twojego komputera. Kupując tani model ryzykujesz poparzeniem, pamiętaj, dosłownie.

Aby dokonać świadomego i prawidłowego wyboru, najpierw przejrzymy teorię (kim byśmy bez niej byli), a następnie „przejdziemy do praktyki” i porozmawiamy o zasadach wyboru.

Tak więc zasilacz, znany również jako „blokushnik”, znany również jako „bepeshnik” (i kilka innych nazw) jest odpowiedzialny za zapewnienie stabilnego i prawidłowego zasilania (tj. Charakterystyka nie powinna przekraczać dopuszczalnych granic przy różnych obciążeniach ). Ponadto od tego zależy niezawodność i bezpieczeństwo informacji znajdujących się na wewnętrznych nośnikach danych (w przypadku awarii prądu, skoków napięcia itp.) oraz to, jak długo będą działać podzespoły Twojego „od serca” przyjaciela.

Każdy wie, że komputer podłącza się do standardowego gniazdka elektrycznego, jednak (nie każdy wie), że jego elementy nie mogą być zasilane bezpośrednio z sieci z dwóch powodów.

Po pierwsze, sieć wykorzystuje prąd przemienny, podczas gdy komponenty komputera wymagają prądu stałego. Dlatego jednym z zadań zasilacza jest „prostowanie” prądu.

Po drugie, różne podzespoły komputera wymagają do działania różnych napięć zasilania, a niektóre wymagają kilku linii o różnych napięciach jednocześnie. Tym samym zasilacz między innymi dostarcza każdemu urządzeniu prąd o niezbędnych parametrach i do tego posiada kilka linii zasilających (patrz zdjęcie).

Głównymi obwodami zasilającymi są linie napięciowe: +3,3 V, +5 V i +12 V. Co więcej, im wyższe napięcie, tym większa moc przekazywana przez te obwody. Najpotężniejsze odbiorniki energii, takie jak karta graficzna, procesor centralny i mostek północny, korzystają z linii +5 V i +12 V. Złącza zasilania dysków twardych i napędów optycznych dostarczają napięcie +5 V dla elektroniki i +12 V dla silnika. Ujemne napięcia zasilania wynoszące -5 V i -12 V umożliwiają przepływ małych prądów i często nie są wykorzystywane przez płytę główną.

Czego potrzebujemy od zasilacza? Podstawowe parametry do wyboru

Doszliśmy do wniosku, że zasilacz jest jedynym źródłem energii elektrycznej dla wszystkich komponentów komputera, teraz przechodzimy do charakterystyki (wytwarzanego przez niego prądu), od której bezpośrednio zależy stabilność całego systemu.

Ogólnie rzecz biorąc (z tego) nie potrzebujemy tak wiele, a mianowicie:

• Dawał stabilne i dokładne napięcie na wyjściach 12/5/3,3 V. Na wyjściu nie jest napięcie absolutnie stałe (U), ale stałe/przerywane (idealna opcja to taka, gdy U - może „chodzić” maksymalnie o 0,5 V);
• Miał dobry system podziału linii 220 V i komputera (to złe systemy powodują osadzanie się sadzy na płytach)
• Jego elementy wykonano z materiałów wysokiej jakości, gdyż częstą przyczyną śmierci zasilacza są tanie kondensatory o krótkiej żywotności, słabe chłodzenie (i nadmierne nagrzewanie) elementów zasilacza, a także brak bezpieczników i innych ważne sprawy

Jeśli powyższe przyczyny i potrzeby nie zostaną spełnione, wiele tanich i średnich zasilaczy „schodzi” o 2 wolty powyżej wartości standardowych, a to przy obciążeniu wynoszącym zaledwie 70% wartości nominalnej! Może to prowadzić do niezrozumiałych przeciążeń komputera „niespodziewanie”, zawieszania się w trakcie ważnej pracy, a także, powiedzmy, częściowej niestabilności urządzeń (monitor gaśnie).

Co mówią na ten temat użytkownicy?
Oczywiście nie obwiniają swojego wyboru i oszczędności, ale fakt, że „WindoZ Curve” czy „Bill Gates Co. 3..” (c), chociaż ani jedno, ani drugie nie jest tego przyczyną.

Jednak trochę odeszliśmy od tematu, ale tymczasem rozważyliśmy już główne parametry „elektryczne”, choć technicznych jest też wiele.

Zajmijmy się nimi.

Charakterystyka zasilacza - moc

Zatem główną cechą zasilacza jest jego moc. Powinna być co najmniej równa całkowitej mocy, jaką pobierają podzespoły komputera PC przy maksymalnym obciążeniu obliczeniowym, a przy normalnym wyborze, czyli u odpowiedniego nabywcy, dobrze, jeśli przekracza tę liczbę o 100 W lub więcej. W przeciwnym razie komputer może się wyłączyć w momentach szczytowego obciążenia, zrestartować lub, co gorsza, przepali się zasilacz, a jeśli podczas nagrywania będzie dostarczał wysokie napięcie (do płyty głównej, dysków twardych, DVD±RW), wtedy nie pójdzie samotnie do „innego świata”, a zawsze w przyjaznej kampanii tych urządzeń (częsta praktyka).

Możesz samodzielnie dokonać przybliżonych obliczeń mocy wymaganej do zasilania komputera. Każdy element systemu zużywa określoną ilość energii, dodając wartości zużycia energii dla wszystkich komponentów wewnątrz obudowy komputera i dodając 20% rezerwy, otrzymasz żądaną moc zasilacza. Ponadto w Internecie można znaleźć specjalne „programy kalkulatora” do tego rodzaju obliczeń.

Jeden z tych programów jest bezpłatny, rosyjskojęzyczny i całkiem odpowiedni :-)

Jak już wspomniano i sam zrozumiałeś, ten kalkulator pozwala obliczyć moc zasilacza dla komputera PC o dowolnej konfiguracji. Interfejs programu jest prosty i przejrzysty, dzięki czemu można go łatwo zrozumieć i obliczyć wymaganą moc.

Efektywność Efektywność

Wysoka moc sama w sobie nie gwarantuje wysokiej jakości pracy. Oprócz tego ważne są również inne parametry, na przykład wydajność. Wskaźnik ten wskazuje, jaka część energii zużywanej przez zasilacz z sieci elektrycznej trafia do podzespołów komputera. Im wyższa wydajność, tym mniej zasilacz się nagrzewa (i nie ma potrzeby dodatkowego chłodzenia za pomocą hałaśliwego wentylatora), tj. efektywniej przekształca energię z gniazdka elektrycznego na podane waty i, oczywiście, mniej energii marnuje się na ogrzewanie. Na przykład, jeśli wynosi 60%, to 40% energii unosi się w pomieszczeniu (łap to :-)).

„Sprawność” zasilacza oceniana jest poprzez system medali – standard „80 PLUS”.

Norma ta obejmuje kilka poziomów wydajności: Platynowy, Złoty, Srebrny i Brązowy, a specyfikacje dla każdego z nich mają własny zestaw wymagań. Oczywiście zasilacze „80 PLUS Platinum” czy „80 PLUS Gold” będą wydajniejsze (sprawność 90% lub wyższa) od swoich zwykłych odpowiedników, ale są też droższe. Dlatego lepiej tutaj zastosować zasadę - wybierz model z certyfikatem „80 PLUS”, a na podstawie swojego budżetu wybierz poziom „medalowy” (ale nie niższy niż brązowy).

Na stronie internetowej organizacji dostępne są m.in. informacje na temat wszystkich modułów standardu „80 PLUS”. Producenci certyfikują za jego pomocą modele, o których wiadomo, że są wysokiej jakości, ponieważ zasilacze z tanimi obwodami po prostu nie spełnią tych kryteriów. Z tego powodu ten certyfikat jest dodatkową gwarancją jakości, czyli szukaj zasilacza z nim.

Korekta współczynnika mocy

Moduł PFC, co po rosyjsku oznacza „korektę współczynnika mocy”, pozwala znacznie zwiększyć wydajność („bepeshnik”). Moduł PFC jest specjalnym elementem przeznaczonym do korekcji współczynnika mocy i mającym na celu ochronę sieci. PFC umownie dzieli się na aktywne (aktywne) i pasywne (pasywne).

Polecamy zakup zasilaczy z PFC (pozwalają one na osiągnięcie dużej sprawności - do 95%) oraz aktywnych (Active), ponieważ APFC dodatkowo wyrównuje napięcie wejściowe, co z kolei pozwala wszystkim urządzeniom wyprowadzającym sygnał analogowy z komputera, aby działać stabilnie.

Należy pamiętać, że modele APFC są nieco droższe niż ich pasywne odpowiedniki, ale różnica w wydajności zostanie później odzwierciedlona w rachunkach za energię.

Maksymalny prąd na poszczególnych liniach

Całkowita moc zasilacza to suma mocy, jakie może on dostarczyć na poszczególnych liniach elektroenergetycznych. Jeśli obciążenie jednego z nich przekroczy dopuszczalny limit, system straci stabilność, nawet jeśli całkowity pobór mocy będzie daleki od wartości nominalnej. W sumie (jak już wiesz) są trzy linie 12V; 5 V i 3,3 V; trochę więcej o nich.

Napięcie 12 woltów dostarczane jest przede wszystkim do potężnych odbiorców energii elektrycznej - karty graficznej i procesora centralnego. Zasilacz musi zapewnić jak największą moc na tej linii. Do zasilania kart graficznych o wysokiej wydajności wykorzystywane są dwie linie 12 V. Linie 5 V zapewniają zasilanie płyty głównej, dysków twardych i napędów optycznych komputera. Linie 3,3 V idą tylko do płyty głównej i zapewniają zasilanie pamięci RAM.

Warto również powiedzieć, że obciążenie linii w nowoczesnych systemach jest z reguły nierównomierne i tutaj warto wziąć pod uwagę, że kanał 12 V jest „najcięższy” ze wszystkich, szczególnie w konfiguracjach z mocnymi kartami graficznymi, ale nie należy zapominać także o liniach 5V/3,3V, ich łączny prąd nie powinien przekraczać 30% całkowitego prądu zasilacza.

Wymiary

Określając wymiary zasilacza, producenci z reguły ograniczają się do określenia współczynnika kształtu, który musi spełniać standard ATX 2.X. Zobacz to na samym zasilaczu (strzałka 1 na obrazku) lub w dołączonej do niego dokumentacji. Ponadto przy zakupie radzimy porównać jego wymiary z wymiarami „siedziska”. Należy pamiętać, że jeśli na obudowie widnieje napis „Noise Killer” (strzałka 2 na obrazku), wówczas wentylator obraca się tak wolno, jak to możliwe, co zmniejsza poziom dźwięku. Prędkość obrotową reguluje specjalny czujnik temperatury.

Stary zasilacz (standard AT), który włącza i wyłącza komputer za pomocą zwykłego wyłącznika zasilania, jest daleki od najlepszej opcji. W dzisiejszych czasach jego zakup uzasadnić można jedynie faktem, że posiada się w domu „starożytną” maszynę, do której fizycznie nie da się wstawić nowocześniejszego modułu.

Lepiej wybrać urządzenie ATX, które działa dopiero po poleceniu z płyty głównej. Technologia ta umożliwia odłączenie przewodu wysokiego napięcia od urządzenia i poprawia bezpieczeństwo. Nawet jeśli jednostka ATX się spali, prawdopodobieństwo, że uszkodzi się coś innego, jest znacznie mniejsze. Z kolei standard ATX ma kilka różnych modyfikacji. Wersja ATX 2.03, wydana dla wydajnych komputerów o dużym poborze energii.

System zarządzania kablami. Wszystko o „przewodach”

Nazwa ta łączy w sobie sposób podłączenia kabli do zasilacza. Istota technologii polega na tym, że do modułu podłączane są wyłącznie niezbędne kable znajdujące się w zestawie.

Na przykład urządzenie ma wiele kabli, które umożliwiają podłączenie, powiedzmy, od 3 do 5 dysków twardych, do 2-3 kart graficznych itp. Ale zazwyczaj komputer ma maksymalnie trzy dyski twarde i jedną kartę graficzną. W tym przypadku okazuje się, że wszystkie te nieużywane kable po prostu wiszą w jednostce systemowej i zakłócają jedynie chłodzenie, bo... utrudniać cyrkulację powietrza.

Technologia modułowego łączenia kabli pozwala w razie potrzeby podłączyć tylko te kable, które są w danym momencie potrzebne, a niepotrzebne pozostawić „na zewnątrz”. W przypadku takich modułów nieusuwalne są tylko kable główne, np. do zasilania płyty głównej, procesora oraz jeden kabel do dodatkowego zasilania karty graficznej.

Zasilacz musi nie tylko zapewniać niezbędną moc, ale także prawidłowo dostarczać napięcie do wszystkich podzespołów, a do tego potrzebne są odpowiednie złącza.

• Schemat nr 2 „złącze kabla zasilającego – złącze urządzenia”

Przy schemacie nr 1 wszystko jest jasne. Każdy kabel ma swoje własne złącze.

Schemat nr 2 również nie nastręcza trudności – jest to bardziej zrozumiała wersja pierwszego, ale jeszcze go przeanalizujemy. Zatem (przechodząc od 1 do 5):

• Kabel z tym złączem jest podłączony do płyty głównej. W zależności od rodzaju płytki wyposażona jest w 20 lub 24 piny;
• Nowoczesne procesory zwykle wymagają dodatkowej mocy. Służy do tego osobny kabel od zasilacza;
• Wydajne karty graficzne wymagają również dodatkowej mocy. W tym celu stosuje się jedno lub dwa złącza z 6 lub 8 pinami;
• Urządzenia dyskowe z interfejsem IDE i wentylatorami obudowy podłączane są do zasilacza za pomocą 4-pinowych złączy Molex;
• Dyski twarde SATA i napędy optyczne korzystają z innego typu złącza do zasilania.

To wszystko, wymyśliliśmy połączenie.
Widzisz, nie jest to takie trudne, jeśli znasz topologię złączy i podstawowe zasady połączeń, a teraz je znasz.

Trzymajcie więc kciuki, teraz możecie nie tylko wybrać „właściwy” zasilacz, ale także go podłączyć, a tym samym tchnąć życie w swój „sprzęt” (:-)).

Tym samym przeszliście z poziomu „kogo zapytać i wezwać specjalistę?” na jakościowo nowy poziom „dlaczego! Wszystko zrobię sam. Gratulacje!

I na koniec podsumuję wszystko, co tu zostało powiedziane (a powiedziano tu naprawdę wiele, wierzcie mi), aby wszystko wreszcie trafiło na półki dla Was. Kupując więc zasilacz, należy zawsze pamiętać, że:

• Wystarczająca moc. Wybierz zasilacz z rezerwą mocy (10-30% więcej niż całkowite zużycie wszystkich komponentów);
• Wydajność co najmniej 80-85%;
• Wystarczająca moc na liniach 12 V dla potężnych odbiorców;
• Stosunek mocy linii +5 V +3,3 V do mocy całkowitej nie powinien być większy niż 3 do 10 (30%);
• Certyfikat „80 PLUS”, najlepiej wyższy niż Bronze;
• Aktywny moduł PFC (korekcji współczynnika mocy);
• Zgodny ze standardem ATX 2.X. ;
• System zarządzania kablami - modułowe połączenie kablowe;
, kilka popularnych marek i ogólnie przyjemny sklep, w którym regularnie zaopatrują się i tak dalej;
• , - być może najlepszy wybór pod względem stosunku ceny do jakości dysków SSD (i nie tylko). Ceny są dość rozsądne, chociaż asortyment nie zawsze jest idealny pod względem różnorodności. Kluczową zaletą jest gwarancja, która tak naprawdę pozwala na wymianę produktu w ciągu 14 dni bez żadnych pytań, a w przypadku problemów gwarancyjnych sklep stanie po Twojej stronie i pomoże rozwiązać każdy problem. Autor strony korzysta z niej od co najmniej 10 lat (od czasu, gdy był częścią Ultra Electoronics), co radzi;
• , to jeden z najstarszych sklepów na rynku, firma istnieje już od około 20 lat. Przyzwoity wybór, średnie ceny i jedna z najwygodniejszych stron. Ogólnie przyjemność z pracy.

Wybór tradycyjnie należy do Ciebie. Oczywiście nikt nie anulował wszelkiego rodzaju Yandex.Markets, ale z dobrych sklepów poleciłbym te, a nie inne duże sieci (które często są nie tylko drogie, ale wadliwe pod względem jakości usług, pracy gwarancyjnej i itp).

Posłowie

To wszystko! Mam nadzieję, że wiele się nauczyłeś (a kto wiedział, pamiętał) z tego materiału i teraz wybór i zakup „właściwego” zasilacza nie sprawi Ci najmniejszych trudności, co więcej, teraz staniesz się „guru” w tych kwestiach, dla większości twoich braci sprzętowych :-).

Do następnego razu pozostań na fali IT” Notatki.Sysadmin", nie zmieniaj się! ;)

Jeśli masz pytania, uzupełnienia lub inne różnice, komentarze są do Twojej dyspozycji.

PS: Dziękuję członkowi zespołu 25 KADR za istnienie tego artykułu

Cześć przyjaciele! W artykule na temat trochę poruszyliśmy ten temat Jak wybrać zasilacz komputerowy. W tym postaramy się zrozumieć strukturę wewnętrzną, zasadę działania i różnorodność złączy zasilających. Porozmawiamy również o tak ważnym parametrze, jak współczynnik wydajności. Dostarczymy kalkulację wymaganej mocy zasilacza i z łatwością dokonasz wyboru dla dowolnego komputera.

3,3 V Sense (brązowy) - styk przeznaczony do sprzężenia zwrotnego. Z jego pomocą zasilacz reguluje napięcie+3,3 V.

5 V (biały) - nieużywany w nowoczesnych zasilaczach i wyłączony ze złącza 24-pinowego. Służy do zapewnienia kompatybilności wstecznej magistrali ISA.

Power ON (zielony) - styk umożliwiający nowoczesnym systemom operacyjnym sterowanie zasilaniem. Po wyłączeniu komputera za pomocą menu Start system z włączoną opcją Power ON wyłączy zasilanie. Systemy bez styku włączania zasilania mogą wyświetlać jedynie komunikat informujący, że można wyłączyć komputer.

Zasilanie dobre (szary) - ma napięcie +5 V i może wahać się w dopuszczalnych granicach od +2,4 V do +6 V. Po naciśnięciu przycisku ZASILANIE (włączenie komputera) zasilacz włącza się i wykonuje samoczynne testuje i stabilizuje napięcie na wyjściu +3,3 V, +5 V i +12 V. Proces ten trwa 0,1-0,5 s. Następnie zasilacz wysyła sygnał dobrej mocy do płyty głównej. Sygnał ten jest odbierany przez układ zarządzania energią i uruchamia ten ostatni. Jeśli na wejściu zasilacza wystąpi skok lub utrata napięcia, płyta główna nie otrzyma sygnału dobrego zasilania i zatrzyma procesor. Po przywróceniu zasilania na wejściu przywrócony zostanie również sygnał Dobra moc i system zostanie uruchomiony. Dzięki temu, dzięki dobremu sygnałowi Power, komputer ma gwarancję otrzymania wyłącznie zasilania wysokiej jakości, co z kolei zwiększa niezawodność i wydajność całego systemu.

Moc procesora. Zasilanie jest dostarczane przez urządzenie zwane modułem regulatora napięcia (VRM). Moduł przetwarza napięcie z +12 V na napięcie wymagane przez procesor i posiada współczynnik sprawności na poziomie około 80%. Początkowo, gdy procesory pobierały minimalną ilość energii i były zasilane z napięcia +5 V, zasilanie przez płytę główną było wystarczające. Było tylko 12 kontaktów (od 2 do 6). Wraz ze wzrostem produktywności wzrasta również zużycie energii. Nowoczesne procesory pobierają aż 130 W i to bez podkręcania. Zadanie było następujące: zasilić procesor bez stopienia styków na płycie głównej. Aby to zrobić, przeszliśmy z +5 V na +12 V, ponieważ umożliwiło to zmniejszenie prądu o ponad 50% przy jednoczesnym zachowaniu mocy. Przez jeden styk +12 V na płycie głównej można było przesłać do 6 A (druga linia +12 V zasila gniazda PCI-E). Rozwiązanie zostało jak zwykle zapożyczone z segmentu serwerów. Dla procesora wykonano osobne złącze bezpośrednio z zasilacza.

Złącze składało się z 4 styków, 2 +12 V i 2 - masa. Zgodnie ze specyfikacją możliwe było dostarczenie do 8 A na styk.

W przypadku topowych procesorów zastosowano kilka modułów VRM. Aby lepiej rozłożyć obciążenie pomiędzy nimi zdecydowano się zastosować dwa złącza 4-pinowe fizycznie połączone w jedno 8-pinowe

Jak widać na powyższym rysunku, złącze zawiera 4 linie +12 V, co zapewnia stabilne zasilanie najmocniejszych procesorów. Złącze można podzielić na 2 do 4 pinów.

Warto też to szczególnie podkreślić potężne zasilacze(spotykałem takie od 1000 W i powyżej) mają dwa złącza 8-pinowe. Prawdopodobnie do zasilania systemów z dwoma procesorami

Moc adaptera graficznego. 24-pinowe złącze zasilania płyty głównej zapewnia moc 75 W dla gniazda PCI-E. To wystarczy tylko na poziomie podstawowym. W przypadku bardziej zaawansowanych rozwiązań stosuje się dodatkowe złącze 6-pinowe

To złącze dostarcza dodatkowe 75 W, co daje 150 W dla karty graficznej.

W 2008 roku wprowadzono 8-pinowe złącze zasilania karty graficznej

Zapewnia to dodatkowe 150 W, łącznie 225 W. Obydwa złącza są kompatybilne wstecz. Oznacza to, że 6-pinowe złącze zasilania można podłączyć do 8-pinowego złącza zasilania karty graficznej, przesuwając je na bok. I odwrotnie, 8-pinowe złącze zasilacza komputera można podłączyć do 6-pinowego złącza karty graficznej. Konstrukcja złącza eliminuje nieprawidłowe podłączenie.

Oprócz linii +12 V i masy oba złącza posiadają styki Sense. Karta graficzna używa ich do określenia, które złącze (6- lub 8-pinowe) jest podłączone do karty wideo i czy złącze jest w ogóle podłączone. Jeżeli złącze nie jest podłączone, system nie uruchomi się. Jeśli zamiast złącza 8-pinowego zostanie podłączone złącze 6-pinowe, w zależności od oprogramowania sprzętowego karty graficznej, system może się w ogóle nie uruchomić lub może uruchomić się z ograniczoną funkcjonalnością

8-pinowe złącze zasilania karty graficznej i 8-pinowe złącze zasilania procesora mają różne klucze (niezawodne), więc nie można podłączyć złączy niepoprawnie. Złącza te są również podzielone na różne sposoby: do zasilania karty graficznej 6+2, do zasilania procesora 4+4 lub 8 pinów razem.

W niektórych zasilaczach złącza PCI-E są oznaczone naklejką z napisem „PCI-Express” w celu lepszej identyfikacji.

Ważny! Wszystkie złącza zasilacza łączą się bez większego wysiłku!

Karty graficzne ze średniego i wyższego segmentu cenowego mają dwa złącza jednocześnie. W zależności od mocy: 2x6, 1x6 i 1x8, 2x8.

Są chwile, kiedy zasilacz nie ma wystarczającej liczby złączy zasilania PCI-E. W takich sytuacjach należy zastosować adaptery w kształcie litery Y

Adapter wykorzystuje dwa Molexy do podłączenia urządzeń peryferyjnych, ponieważ na jedno złącze 6-pinowe potrzebne są dwie linie +12 V.

Podłączając kartę graficzną za pomocą adaptera, upewnij się, że linia +12 V jest w stanie to wytrzymać. Oznacza to, że informacje na temat zużycia energii przez kartę graficzną znajdziesz w recenzjach lub na oficjalnej stronie internetowej. Po spójrz na specyfikację zasilacza(na naklejce zasilacza lub na stronie producenta) wzdłuż linii +12 V

Dodaję moc maksymalną i TDP, otrzymaną sumę mnożę przez 1,5 i porównuję z wartością w specyfikacji zasilacza. Jeśli wynikowa wartość mocy jest większa niż podana w charakterystyce, możliwe są problemy, jeśli jest mniejsza, możesz spróbować. Jeśli masz nowoczesny zasilacz a liczba okazuje się bliska lub nawet nieco mniejsza niż w specyfikacji, możesz wypróbować kartę graficzną w swoich aplikacjach. Jest mało prawdopodobne, że załadujesz go w 100%. Jeśli masz stary zasilacz, lepiej nie ryzykować.

Zasilanie peryferyjne. Prawie wszystkie urządzenia peryferyjne zasilane są z następujących złączy:

• zasilanie urządzeń peryferyjnych
• zasilacz stacji dyskietek
• Zasilacz SerialATA

Zasilanie urządzeń peryferyjnych. Zwykle nazywany Molexem, ponieważ jest produkowany przez firmę o tej samej nazwie

Posiada 4 styki: +5 V, +12 V i 2 masy. Znamionowe dla prądu 11 A na styk. Służy do podłączania starych napędów optycznych, wentylatorów i innych urządzeń zasilanych napięciem +5 V lub +12 V

Konstrukcja wtyczki zawiera klawisze (ścięte rogi), które uniemożliwiają nieprawidłowe podłączenie urządzeń peryferyjnych. Niektórzy producenci (w szczególności Sirtec) wykonują to złącze ze specjalnymi półokrągłymi urządzeniami ułatwiającymi odłączanie od urządzeń.

Moc napędu dyskietek. Zasilanie mniej wydajnych urządzeń peryferyjnych. Posiada również 4 styki. Odległość pomiędzy stykami w porównaniu do poprzedniego złącza została zmniejszona 2-krotnie i wynosi 2,5 mm

Każdy styk jest zaprojektowany na prąd 2 A, co określi maksymalną moc złącza na poziomie 34 W

W przeciwieństwie do wtyczki do zasilania urządzeń peryferyjnych, styki +5 V i +12 V w tej są odwrócone. Napęd dyskietek można podłączyć w podróży. Aby to zrobić, należy najpierw podłączyć kabel do transmisji danych, a następnie kabel zasilający. Wyłączenie następuje w odwrotnej kolejności. Upewnij się, że nie używasz napędu FDD, wyłącz zasilanie, a następnie odłącz kabel danych. We wtyczce stacji dyskietek znajduje się klucz umożliwiający prawidłowe podłączenie, należy jednak zachować ostrożność podczas podłączania (szczególnie w podróży), przy podłączaniu można łatwo przesunąć styki.

Zasilacz SerialATA. Za pomocą tego złącza podłączane są wszystkie nowoczesne napędy.

Jest to 15-pinowa wtyczka do podłączenia urządzeń peryferyjnych z 3 pinami na każdą linię zasilającą

Zapewnia taką samą moc jak standardowe złącze urządzeń peryferyjnych. Po jednej stronie znajduje się również klucz, który zapobiega nieprawidłowemu podłączeniu. Do starszych zasilaczy stosowane są adaptery następującego typu, umożliwiające podłączenie jednego lub dwóch urządzeń SATA

Adaptery nie mają linii zasilającej +3,3 V, ponieważ nowoczesne dyski twarde i dyski SSD z niej nie korzystają.

Sprawność - sprawność zasilaczy

Każde urządzenie zasilane siecią prądu przemiennego ma swój własny współczynnik wydajności (efektywność). Zasilacze komputerowe nie jest wyjątkiem. Wydajność to ilość energii, która spełnia użyteczną funkcję (zasilanie komputera). Wszystko inne zamienia się w ciepło. Obecnie istnieją poziomy efektywności przedstawione w poniższej tabeli

Zalety zasilacza o wysokiej wydajności:

• mniejsze zużycie energii w porównaniu do zasilacza bez odpowiedniego certyfikatu. Przykładowo zasilacz 500 W z certyfikatem 80 Plus Gold (sprawność 90%) i bez certyfikatu (sprawność ok. 75%). Przy obciążeniu 50% (250 W) zasilacz certyfikowany pobierze z sieci 277 W, a niecertyfikowany 333 W.
• Mniej ogrzewania, ponieważ trzeba odprowadzić znacznie mniej ciepła
• dłuższa żywotność zasilacza ze względu na niższe temperatury
• mniejszy hałas, ponieważ do usunięcia niewielkiej ilości ciepła potrzebny jest wentylator pracujący na niższych obrotach
• lepsze zasilanie podzespołów, a co za tym idzie bardziej niezawodna i stabilna praca całego komputera
• minimalne zniekształcenia charakterystyki zasilania. Każde urządzenie zasilane prądem przemiennym wprowadza własne zakłócenia. W certyfikowanych zasilaczach zastosowano specjalne urządzenie APFC (Active Power Factor Correction), które zwiększa wydajność i praktycznie eliminuje zakłócenia pochodzące od zasilacza komputera.

Jest tylko jedna wada - cena, która jest więcej niż rekompensowana zaletami.

Budowa wewnętrzna i zasada działania zasilaczy komputera

Opiszmy pokrótce zasadę działania zasilacza komputerowego

Wejście zasilane jest napięciem 220 V / 50 Hz (idealnie). W przeciwnym razie działa filtr (1), który usuwa tętnienia i zakłócenia sieci. Następnie zasilanie dostarczane jest do falownika napięcia sieciowego (2), który zwiększa częstotliwość od 50 Hz do 100 KHz i więcej. Dzięki temu możliwe jest zastosowanie tanich transformatorów (3) o małych gabarytach. Transformator ten dzięki wysokiej częstotliwości może przenosić ogromną moc przy przetwarzaniu wysokiego napięcia na niskie napięcie. Obok transformatora głównego znajduje się także transformator napięcia rezerwowego. Ten ostatni jest zawsze obecny, gdy do urządzenia dostarczane jest zasilanie. Następnie do pracy wchodzą zespoły diod (5), które wraz z kondensatorami i dławikami wygładzają tętnienia o wysokiej częstotliwości i wytwarzają stałe napięcia, które dostarczane są bezpośrednio do elementów komputera.

Dławik stabilizacyjny grupy głównej (6). Stosowany jest w zasilaczach ze średniej półki cenowej i odpowiada za stabilizację wszystkich napięć wyjściowych. Jeśli obciążenie jednego z kanałów gwałtownie wzrośnie, napięcie spadnie. Dzięki temu schematowi zasilacz zwiększa napięcie na wszystkich liniach jednocześnie. Wysokiej jakości, drogie zasilacze posiadają całkowicie niezależne linie zasilające, dzięki czemu taki efekt nie występuje.

Obwód sterowania prędkością wentylatora (7). Umożliwia regulację prędkości Carlsona. Dostępna jest także tablica monitorująca napięcie i pobór prądu. Odpowiada za ochronę urządzenia przed zwarciami i przeciążeniami.

Zasilacze na wysokim poziomie Produkowane są głównie z modułowymi połączeniami kablowymi. W tym przypadku znajduje się płytka ze złączami zasilania (8), do których bezpośrednio podłącza się przewody.

Połączenie modułowe pozwala na użycie tylko niezbędnych kabli. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie lepszego rozprowadzenia kabli w obudowie, co z kolei będzie miało pozytywny wpływ na

W przypadku systemów z wideo wbudowanym w procesor wystarczający jest zasilacz o mocy 400-500 W. Dokładniej, wystarczy 250 W, ale lepiej wziąć to z rezerwą.

Jak i gdzie sprawdzić przybliżone zużycie energii procesora. Wchodzimy na oficjalną stronę producenta, znajdujemy Twój produkt i sprawdzamy jego charakterystykę. Nas interesuje pole Max. TDP. Przy obliczaniu traktuję tę liczbę jako zużycie energii procesora.

Z kartami graficznymi jest to łatwiejsze. Wchodzimy także na oficjalną stronę producenta układu graficznego i szukamy Twojego produktu. Otwórz kartę specyfikacji i jeśli jest to karta graficzna NVIDIA, w sekcji „Moc i temperatura” znajdziemy wskaźniki zużycia karty oraz zalecenia dotyczące mocy zasilacza. Nie znalazłem zużycia karty u konkurencji, trzeba przeczytać recenzję, ale są też zalecenia dotyczące wymaganej mocy zasilacza.

Składając systemy na kilka należy dokładnie wiedzieć ile dany model zużywa maksymalnie. Pomnóż tę liczbę przez liczbę kart graficznych w systemie, dodaj zużycie procesora i innych urządzeń. Pomnóż uzyskaną kwotę przez 2, a otrzymasz moc zalecanego zasilacza z przyzwoitym marginesem. Dlaczego warto wybrać zasilacz z rezerwą? Bo jeśli w tym samym pomieszczeniu znajdzie się kilka komputerów z tymi samymi podzespołami, ale z zasilaczami o różnej mocy, parametry zasilania będą pozostawiały wiele do życzenia. W tej sytuacji Systemy z mocniejszymi zasilaczami będą stabilniejsze.

Wniosek

W tym artykule przyjrzeliśmy się charakterystyce zasilacza komputerowego. Szczegółowo sprawdziliśmy złącza zasilające wszystkie elementy systemu. Złącza mają pewne „niezawodne” klucze i bez przykładania zbyt dużej liczby „niutonów” podczas montażu, zmontujesz system poprawnie. Pobieżnie przeszliśmy także przez strukturę wewnętrzną i zasada działania zasilacza komputerowego. Dowiedzieliśmy się, że zwiększając częstotliwość z 50 Hz do 100 kHz i więcej, możliwe jest umieszczenie wszystkich elementów urządzenia w skromnych wymiarach, bez utraty mocy. Omówiono certyfikację zasilacza oraz współczynnik sprawności. Przyjrzeliśmy się pozytywnym i negatywnym aspektom wysokiej wydajności. To nie tylko niższe rachunki za prąd, które w ciągu 3-4 lat zmniejszą różnicę w kosztach do zera, ale także stabilniejsza i niezawodna praca Twojego komputera.

P.S. Wybierz zasilacz do swojego komputera z 1,5 - 2-krotną rezerwą mocy i najwyższym możliwym standardem certyfikacji. Gwarantuje to Twojemu komputerowi osobistemu wysoką jakość i stabilne zasilanie.

Chętnie odpowiem na pytania w komentarzach. Dziękujemy za udostępnienie artykułu w sieciach społecznościowych. Wszystkiego najlepszego!

Wizualna kontrola zasilacza

Praca z pełną mocą

Charakterystyka obciążenia krzyżowego

Przykład harmonogramu KNH

Obszar typowych obciążeń na wykresie KNH

Wzrost prędkości wentylatora i temperatury

Tętnienie napięcia wyjściowego

Efektywność

Współczynnik mocy

Praca w tandemie z UPS

Hałas marketingowy

Użyte wyposażenie

ręcznie ustaw obciążenie na każdym z czterech dostępnych kanałów:

pierwszy kanał +12 V, od 0 do 44 A;
drugi kanał +12 V, od 0 do 48 A;
kanał +5 V, od 0 do 35 A;
kanał +3,3 V, od 0 do 25 A;

monitorować w czasie rzeczywistym napięcie badanego zasilacza na określonych magistralach;
automatycznie mierzy i wykreśla charakterystykę obciążenia krzyżowego (CLC) dla określonego zasilacza;
automatycznie mierzy i sporządza wykresy sprawności i współczynnika mocy urządzenia w zależności od obciążenia;
w trybie półautomatycznym zbuduj wykresy zależności prędkości wentylatorów centrali od obciążenia;
skalibrować instalację w trybie półautomatycznym w celu uzyskania jak najdokładniejszych wyników.

Pomiary sprawności i współczynnika mocy

Oscyloskop Velleman PCSU1000

Pomiar międzyszczytowy

Lista zmian w metodologii testów

30.10.2007 – pierwsza wersja artykułu